최근 회전 회전기계의 건전성 관련 연구가 활발하게 진행중이며, 조선업의 대표적인 회전기계인 갠트리 크레인에도 이를 적용하고자 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 조선업의 갠트리 크레인의 경우 상대적으로 낮은 RPM으로 구동되고 잦은 운전과 정지가 이루어지며 충격, 소음 등의 외부환경 인자가 측정 데이터에 영향을 크게 미쳐 오차를 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 조선업의 내업공정에서 사용되는 갠트리 크레인의 Hoist 모사장비를 제작하여, 운전조건(RPM) 변화와 데이터 획득 센서의 위치 차이가 획득 데이터에 미치는 오차를 통계적으로 분석하였다. 연구결과 상대적으로 낮은 운전조건에서는 센서 위치 차이에 따른 획득 데이터의 오차는 크게 발생하지 않았으나, 상대적으로 높은 운전조건에서는 획득 데이터의 오차가 크게 발생하는 것으로 확인하였으며, 회전기계의 데이터 획득 시 운전조건과 획득 센서위치가 획득 데이터에 영향을 미치는 것으로 확인하였다.
Estimation of uncertain parameters is required in many engineering problems which involve probabilistic structural analysis as well as prognosis of existing structures. In this case, Bayesian framework is often employed, which is to represent the uncertainty of parameters in terms of probability distributions conditional on the provided data. The resulting form of distribution, however, is not amenable to the practical application due to its complex nature making the standard probability functions useless. In this study, Markov chain Monte Carlo (MCMC) method is proposed to overcome this difficulty, which is a modern computational technique for the efficient and straightforward estimation of parameters. Three case studies that implement the estimation are presented to illustrate the concept. The first one is an inverse estimation, in which the unknown input parameters are inversely estimated based on a finite number of measured response data. The next one is a metamodel uncertainty problem that arises when the original response function is approximated by a metamodel using a finite set of response values. The last one is a prognostics problem, in which the unknown parameters of the degradation model are estimated based on the monitored data.
Condition-based maintenance (CBM) has been used as a useful concept for optimizing maintenance plan and decreasing maintenance cost in several kinds of plant sites. This study introduced an example that developed an integrated management system for maintenance parameters and hydraulic turbine of hydro-power plant in order to improve its maintenance system as applying CBM techinique. The integrated management system consists of three parts. One is a hardware part including PDA inspection system and several kind of precision measuring instruments. Another is a vibration monitoring system on hydraulic turbine. The other is a software part that takes charge of making hierarchy tree of maintenance parameters and their inspection route, managing accumulated database, assessing health condition of components, and supporting interface with other enterprise management system. The system has been installed at Chuncheon Hydro-power plant for test and demonstration. It is expected that the system can contribute database construction for diagnostics and prognostics on facility health condition and systematic accumulation of know-how on operation and maintenance of plant.
Condition-based maintenance(CBM) has been used as a useful concept for optimizing maintenance plan and decreasing maintenance cost in several kinds of plant sites. This study introduced an example that developed an integrated management system for maintenance parameters and hydraulic turbine of hydro-power plant in order to improve its maintenance strategy as applying CBM techinique. The integrated management system consists of three parts. One is a hardware part including PDA inspection system and several kind of precision measuring instruments. Another is a vibration monitoring system on hydraulic turbine. The other is a software part that takes charge of making hierarchy tree of maintenance parameters and their inspection route, managing accumulated database, assessing health condition of components, and supporting interface with other enterprise management system. The system has been installed at Chuncheon hydro-power plant for test and demonstration. It is expected that the system can contribute database construction for diagnostics and prognostics on facility health condition and systematic accumulation of know-how on operation and maintenance of plant.
본 연구에서는 모드 I의 변동진폭하중 하에서 평판의 두께관통 균열성장을 예측하고 예측결과를 실험을 통해 검증하였다. 균열성장 모델을 위해 과하중으로 인한 균열가속과 지연효과를 고려하는 Huang의 모델식을 이용하였다. 실험적 검증을 위해 Al6016-T6 평판 균열을 제작하여 변동하중을 부여하고 균열길이를 일정 주기로 육안 측정하였다. 측정데이터로부터 모델 변수를 추정하기 위해 베이지안 접근법에 기반한 파티클 필터 방법을 이용하였고, 이를 통해 위험크기까지의 미래 거동 및 잔존수명을 확률적으로 예측하였으며, 이를 실제 실험한 결과와 비교하였다. 그 결과 변동하중에 의한 균열지연이 잘 예측됨을 확인하였고, 측정 데이터가 증가할수록 예측된 중앙값(median)이 실제와 점점 더 일치하였다.
The diagnostic/prognostic problems for condition based maintenance or Prognostics and Health Management has been used. Primary objectives of diagnosis/prognosis are maximizing system availability and minimizing downtime from fault isolation through more effective troubleshooting efforts. Diagnosis aims to detect the onset of failures to improve system performance and reduce life cycle cost by reducing the failure time. The prognosis can reduce operational and support total ownership cost and improve safety of machinery and complex systems. In this Paper, a fault diagnosis methodology has been described using a monopropellant propulsion system model as a test bench.
본 논문에서 소음, 진동을 이용한 딥러닝 기반 기계 고장진단 임베디드 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 기계로부터 취득된 소리와 진동을 바탕으로 학습한 DNN모델을 통해 실시간으로 기계 고장을 진단한다. 딥러닝 기술을 사용하여 학습에 따라 적용대상이 변경될 수 있도록 함으로써 특정 기계에 종속적이지 않고 가변적으로 다양한 기계에 대해 고장 예지 및 건전성 관리를 제공하도록 설계하였으며, 이를 증명하기 위해 액추에이터를 환풍기로 설정하여 정상상태와 4가지 비정상상태의 5가지상태를 학습하여 실험한 결과 93%의 정확도를 얻었다.
본 논문에서는 CNN 기반의 소음을 이용한 원동 구동장치 진단시스템(PHM)을 제안한다. 이 시스템은 구동장치로부터 발생된 소리로부터 특징데이터를 추출하여 이를 학습한 후 실시간으로 구동장치의 상태를 진단하는 것을 목적으로 하며, 딥러닝 기술을 이용하여 특정 장치에 종속되지 않고 학습할 데이터에 따라 적용 대상이 쉽게 가변 할 수 있도록 설계하였다. 본 논문에서는 실제 적용될 현장에서 발생할 수 있는 예측외의 소음환경에 유연하게 대처하기 위해 딥러닝 모델 중 CNN을 적용한 시스템을 설계하였으며, 제안된 시스템과 이전 연구에서 제안된 DNN 기반의 기계진단시스템을 학습데이터의 환경과 다른 처리배제가 필요한 소음환경에서 비교 실험하여 제안된 시스템이 새로운 환경적응 성능향상에 대하여 우수한 결과를 얻었음을 확인하였다.
Bioinformatics is a rapidly emerging field of biomedical research. A flood of large-scale genomic and postgenomic data means that many of the challenges in biomedical research are now challenges in computational sciences. Clinical informatics has long developed methodologies to improve biomedical research and clinical care by integrating experimental and clinical information systems. The informatics revolutions both in bioinformatics and clinical informatics will eventually change the current practice of medicine, including diagnostics, therapeutics, and prognostics. Postgenome informatics, powered by high throughput technologies and genomic-scale databases, is likely to transform our biomedical understanding forever much the same way that biochemistry did a generation ago. The paper describes how these technologies will impact biomedical research and clinical care, emphasizing recent advances in biochip-based functional genomics and proteomics. Basic data preprocessing with normalization, primary pattern analysis, and machine learning algorithms will be presented. Use of integrated biochip informatics technologies, text mining of factual and literature databases, and integrated management of biomolecular databases will be discussed. Each step will be given with real examples in the context of clinical relevance. Issues of linking molecular genotype and clinical phenotype information will be discussed.
Prognostics and health management (PHM) is recently converging throughout the industry, one of the trending issue is to detect abnormal conditions at decanter centrifuge during water treatment facilities. Wastewater treatment operation produces corrosive gas which results failures on attached sensors. This scenario causes frequent sensor replacement and requires highly qualified manager's visual inspection while replacing important parts such as bearings and screws. In this paper, we propose anomaly detection by measuring the vibration of the decanter centrifuge based on the video camera images. Measuring the vibration of the screw decanter by applying the optical flow technique, the amount of movement change of the corresponding pixel is measured and fed into the LST M model. As a result, it is possible to detect the normal/warning/dangerous state based on LSTM classification. In the future work, we aim to gather more abnormal data in order to increase the further accuracy so that it can be utilized in the field of industry.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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