• 제목/요약/키워드: Fault signal

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적응신호처리에 의한 주행전기동차의 진동신호해석 (Vibration Signal Analysis of Running Electric Train using Adaptive Signal Processing)

  • 최연선
    • 한국철도학회논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.13-20
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    • 1999
  • The vibration signals of driving parts of electric train are distorted its signal patterns due to the impact components, which occurs when wheel passes rail joints. An elimination method of the impact components is investigated using adaptive signal processing technique in this study The result shows that adaptive interference canceling method seems to be more effective than line enhancement technique. The application of adaptive interference canceling method to the signal measured at bogie shows that the extractions of the signals of driving parts of traction motor, reduction gear, and axle bearing are successful. Therefore, only the signals of bogie, which is the place to attach an accelerometer easily, is sufficient for the fault diagnosis and the safety evaluation of electric train. Also, adaptive interference canceling method can be applicable to evaluate the performance of vibration isolation between bogie and car body and to investigate the characteristics of indoor sound.

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차원 축소 진동 신호를 이용한 신경망 기반 선박 엔진 고장진단에 관한 연구 (A study on fault diagnosis of marine engine using a neural network with dimension-reduced vibration signals)

  • 심기찬;이강수;변성훈
    • 한국음향학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.492-499
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    • 2022
  • 본 연구에서는 진동 신호의 차원 감소가 선박 엔진의 고장진단에 미치는 영향을 실험적으로 분석한 결과를 제시한다. 주성분 분석을 이용하여 513차원의 진동 신호를 1 ~ 15차원의 저차원 신호로 변환하여 차원 변화에 따른 고장진단 정확도의 변화를 관찰하였다. 실제 규모의 선박용 발전기 디젤 엔진에서 측정된 진동 신호를 사용하고, integrated gradients와 feature permutation 기법의 두 가지 변수 중요도 분석 알고리즘을 사용하여 차원 축소 신호의 기여도를 정량적으로 평가하였다. 실험 데이터 분석 결과, 사용하는 차원의 수가 증가할수록 결함 진단의 정확도가 향상되는 것으로 나타났다. 차원이 10 이상에 다다르면 거의 모든 고장상태가 정확하게 분류되었으며, 이는 고장진단 정확도를 저하시키지 않으면서도 진동 신호의 차원수를 크게 줄일 수 있음을 보여준다. 변수 중요도 분석에서도 차원 축소 주성분이 기존 통계적 특성보다 더 높은 기여도를 보였으며, 차원 축소된 진동 스펙트럼이 고장진단에 효과적으로 사용될 수 있음을 확인하였다.

고압전동기 고정자권선의 부분방전 특징추출 (Feature Extraction of Partial Discharge for Stator Winding of High Voltage Motor)

  • 박재준
    • 정보학연구
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    • 제7권4호
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    • pp.61-69
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    • 2004
  • 본 논문에서는 6.6kV급 고압전동기 모델 코일을 4가지의 권선의 인공적인 결함을 갖도록 제작하였다. 운전중 모의를 위해 모델 코일에 80pF의 에폭시-마이카 커플러를 설치하였으며, TGA를 사용하여 NQN, 부분방전 크기 및 부분방전 패턴 등을 측정하였다. 웨이블렛 변환기법을 이용한 고압전동기의 고정자권선의 결함에서 발생된 부분방전신호의 파형을 통하여 여러 가지의 통계적인 파라메터를 통하여 특징을 추출하였다.

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케이블 내 근접 결함 추정을 위한 영상 처리 기반의 시간 주파수 영역 반사파 계측법 (Image Processing Based Time-Frequency Domain Reflectometry for Estimating the Fault Location Close to the Applied Signal Point)

  • 정종민;이춘구;윤태성;박진배
    • 전기학회논문지
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    • 제63권12호
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    • pp.1683-1689
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    • 2014
  • In this paper, we propose an image processing based time-frequency domain reflectometry(TFDR) in order to estimate the fault location of a cable. The Wigner-Ville distribution is used for analysis in both the time domain and the frequency domain when the conventional TFDR estimates the fault location in a cable. However, the Winger-Ville distribution is a bi-linear function, and hence the cross-term is occurred. The conventional TFDR cannot estimate the accurate fault location due to the cross-term in case the fault location is close to the position where the reference signal is applied to the cable. The proposed method can reduce the cross-term effectively using binarization and morphological image processing, and can estimate the fault location more accurately using the template matching based cross correlation compared to the conventional TFDR. To prove the performance of the proposed method, the actual experiments are carried out in some cases.

고속 고장 시뮬레이션을 위한 효율적인 병렬 평가 알고리듬 (An Efficient Parallel Evaluation Algorithm for Fast Fault Simulation)

  • Min Sup Kang
    • 전자공학회논문지A
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    • 제31A권6호
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    • pp.169-176
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    • 1994
  • 본 논문에서는 조합회로에 있어서 고장 시뮬레이션의 고속화를 위한 효율적인 병렬 평가 알고리듬을 제안한다. 제안한 알고리듬은 고장소자의 평가 및 전파에 있어서 병렬법, 연역법 그리고 동시법의 장점을 이용하고 있기 때문에 시뮬레이션의 고속화를 실현할 수 있을 뿐만 아니라 다치(multi-valued) 신호를 쉽게 취급할 수 있다. 또한, 동일한 신호선에서 발생하는 액티브(active)고장을 동일한 고장 그룹으로 할당하므로써 병렬연산의 효율을 증가시키기 위한 고장의 그룹화(fault grouping) 방법을 제안한다. 제안한 알고리듬은 C언어로 구현하였으며, ISCAS '85 Benchmark 회로에 대한 실험 결과 종래의 동시법과 비교하여 약 2.6배에서 8.2배 정도의 고속화가 실현되었다.

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발전기의 고장 판별을 위한 웨이브릿 변환의 적용 (Application of Wavelet Transform for Fault Discriminant of Generator)

  • 박철원
    • 전기학회논문지P
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    • 제64권1호
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    • pp.35-40
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    • 2015
  • Generators are the most complex and expensive single element in a power system. The generator protection relays should to minimize damage during fault states and must be designed for maximum reliability. A conventional CDR(Current Differential Relaying) technique based on DFT(Discrete Fourier Transform) filter have the disadvantages that the time information can lead to loss in the process of converting the signal from the time domain to the frequency domain. A WT(Wavelet transform) and WT analysis is known that it is possible with the local analysis of the fault and transient signal. In this paper, to overcome the defects in the DFT process, an application of WT for fault detection of generator is presented. This paper describes an selection of mother Wavelet to detect faults of generator. Using collected data from the fault simulation with ATPdraw, we analyzed the several mother Wavelet through the course of MLD(multi-level decomposition) using MATLAB software. Finally, it can be seen that the proposed technique using detail coefficient of Daubechies level 2 which can be fault discriminant of generator.

신경회로망을 이용한 분산계층 구조용 도로 유지관리설비의 고장정보처리에 관한 연구 (A Study on the Fault Signal Process of Hierarchical Distributed Structure for Highway Maintenance systems using neural Network)

  • 류승기;문학룡;홍규장;최도혁;한태환;유정웅
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.69-76
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    • 1999
  • 본 논문에서는 도로 교통 정보설비의 유지관리를 위해 지능형으로 수행하는 원격감시제어 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 국도 3호선에 설치되는 도로교통 설비에 대하여 유지관리를 수행하도록 시스템적으로 구축되어 있으며, 전송된 고장 정보는 중앙감시센터의 고장 정보 분석 알고리즘에 의해서 정보의 특성을 파악하도록 하였다. 분석 알고리즘은 신경회로망을 이용하여 다중으로 발생하는 고장정보에 대해서 지식 기반의 고장현상을 추론하도록 제안하였다. 고장 정보 분석 알고리즘의 유용성을 확인하기 위해 현장으로 실시간으로 전송되는 바이너리 신호의 패턴을 5가지 형태로 분류하여 성능을 분석하였으며, 이를 중앙감시센터에서의 유지관리용 운영환경 하에서 구현되도록 하였다.

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Time Frequency Domain Reflectometry 기법을 이용한 Coaxial Cable에서의 결함 감지 및 추정 (Detection and Estimation of a Faults on Coaxial Cable with TFDR Algorithm)

  • 송은석;신용준;최덕선;육종관;박진배
    • 한국항행학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.38-50
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    • 2003
  • 본 논문에서는 도선상에서 발생하는 결함 위치와 이상 유무를 감지하는 새로운 고분해능 반사측정법인 시간-주파수 영역반사측정법 (TFDR, Time-Frequency Domain Reflectometry)을 제안하였다. 고전적인 반사측정법들은 단지 시간 또는 주파수의 한 영역에서 분석되어져 왔으나, 본 논문에서 제시한 TFDR은 도선의 결함 위치와 이상 유무를 발견하기 위해 과도신호의 시간과 주파수 영역의 정보를 동시에 이용할 수 있는 시간-주파수 분석기법으로 특성화하였다. TFDR의 기준신호 설계는 측정 케이블의 물리적 성질들을 고려하여 주파수 밴드를 결정하며, 도선의 결함감지와 추정은 시간-주파수 상호상관관계 함수에 의해 이루어진다. TFDR 시스템을 이용하여 여러 결함 상태를 가진 실제 coaxial cable (RG-142, RG-400)에 대해 실험하였고 정확성을 입증하기 위해 TDR (Time Domain Reflectometry) 장비와 성능을 비교하였다. 본 논문에서는 TFDR이 TDR보다 작은 오차로 결함을 찾아냄을 나타내고 있으며, 측정된 정확도는 TFDR의 오차율이 0.5% 이하로 TDR (54750A/54754A) 장비보다 성능이 월등히 우수하다는 것을 알 수 있다.

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A multi-layer approach to DN 50 electric valve fault diagnosis using shallow-deep intelligent models

  • Liu, Yong-kuo;Zhou, Wen;Ayodeji, Abiodun;Zhou, Xin-qiu;Peng, Min-jun;Chao, Nan
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권1호
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    • pp.148-163
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    • 2021
  • Timely fault identification is important for safe and reliable operation of the electric valve system. Many research works have utilized different data-driven approach for fault diagnosis in complex systems. However, they do not consider specific characteristics of critical control components such as electric valves. This work presents an integrated shallow-deep fault diagnostic model, developed based on signals extracted from DN50 electric valve. First, the local optimal issue of particle swarm optimization algorithm is solved by optimizing the weight search capability, the particle speed, and position update strategy. Then, to develop a shallow diagnostic model, the modified particle swarm algorithm is combined with support vector machine to form a hybrid improved particle swarm-support vector machine (IPs-SVM). To decouple the influence of the background noise, the wavelet packet transform method is used to reconstruct the vibration signal. Thereafter, the IPs-SVM is used to classify phase imbalance and damaged valve faults, and the performance was evaluated against other models developed using the conventional SVM and particle swarm optimized SVM. Secondly, three different deep belief network (DBN) models are developed, using different acoustic signal structures: raw signal, wavelet transformed signal and time-series (sequential) signal. The models are developed to estimate internal leakage sizes in the electric valve. The predictive performance of the DBN and the evaluation results of the proposed IPs-SVM are also presented in this paper.

철도 신호 시스템을 위한 고장 허용 스위치드 이더넷 구조의 성능 평가 (Performance Evaluation of Fault Tolerant Switched Ethernet Architecture for Railway Signal System)

  • 황종규;이재호;조현정;김만호;박지훈;이경창;이석
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.1241-1248
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    • 2006
  • In high reliability systems for industrial network such as railway signal system, fieldbus protocols have been known to satisfy the real-time and fault tolerant requirements. But, the application of fieldbus has been limited due to the high cost of hardware and software, and the difficulty in interfacing with multi-vendor products. Therefore, as an alternative to fieldbus, the computer network technology, especially Ethernet(IEEE 802.3), is being adapted to the industrial network. In this paper, we propose a switched Ethernet based railway signal system because of its very promising prospect for industrial application due to the elimination of uncertainties in the network operation. In addition, we propose the redundancy architecture for the reliability of network components. More specifically, this paper presents an analytical performance evaluation of switched Ethernet for railway signal system, and shows experimental evaluation of redundancy architecture.