KR102195266B1 - Fault diagnosis method for plant using sound signal - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플랜트 구동시 발생되는 음향신호를 이용하여 퍼지추론에 기반한 진단 영역별 소속정도를 판단함으로써, 플랜트 설비의 결함 상태를 자동으로 진단할 수 있는 기술에 관한 것이다.
본 발명에 따른 음향 신호를 이용한 플랜트 설비의 결함 진단 방법은 플랜트 결함 진단장치에서 플랜트의 안전, 경고, 위험의 각 진단 상태별 음향 신호에 대응되는 제1 내지 제3 멤버쉽 함수를 각각 생성하되, 제1 내지 제3 멤버쉽 함수는 입력 주파수가 해당 멤버쉽 함수의 진단 영역에서 소속한 정도를 소속값으로 추출하는 제1 단계와, 플랜트 결함 진단장치에서 진단 대상 플랜트가 구동하는 때에 발생되는 음향신호를 수집하는 제2 단계, 플랜트 결함 진단장치에서 수집된 음향신호를 FFT변환하여 주파수 스펙트럼을 획득하고, 주파수 스펙트럼에서 기 설정된 매그니튜드값 이상을 갖는 주파수를 입력 주파수로 결정하는 제3 단계 및, 플랜트 결함 진단장치에서 입력 주파수를 제1 내지 제3 멤버쉽 함수에 각각 적용하여 제1 내지 제3 소속값을 산출하고, 최대 소속값을 산출한 멤버쉽 함수에 대응되는 진단 상태를 플랜트 진단 상태로 결정하는 제4 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a technology capable of automatically diagnosing a defect state of a plant facility by determining the degree of belonging for each diagnosis area based on fuzzy inference using an acoustic signal generated during plant operation.
The method for diagnosing a defect of a plant facility using an acoustic signal according to the present invention generates first to third membership functions respectively corresponding to an acoustic signal for each diagnosis state of safety, warning, and danger in the plant defect diagnosis apparatus, The first to third membership functions include a first step of extracting the degree to which the input frequency belongs in the diagnosis area of the corresponding membership function as a membership value, and collecting acoustic signals generated when the plant to be diagnosed is driven by the plant defect diagnosis device. The second step, the third step of obtaining a frequency spectrum by FFT conversion of the acoustic signal collected by the plant fault diagnosis device, and determining a frequency having a preset magnitude value or higher in the frequency spectrum as the input frequency, and in the plant fault diagnosis device Including a fourth step of calculating the first to third membership values by applying the input frequency to the first to third membership functions, respectively, and determining a diagnosis state corresponding to the membership function for which the maximum membership value is calculated as the plant diagnosis state. It characterized in that it is configured to.

Description

음향신호를 이용한 플랜트 설비의 결함 진단 방법{Fault diagnosis method for plant using sound signal}Fault diagnosis method for plant using sound signal

본 발명은 플랜트 구동시 발생되는 음향신호를 이용하여 기 설정된 퍼지추론에 기반한 진단 상태 영역별 소속정도를 판단함으로써, 플랜트 설비의 결함 상태를 자동으로 진단할 수 있는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a technology capable of automatically diagnosing a defect state of a plant facility by determining the degree of belonging for each diagnosis state area based on a preset fuzzy reasoning using an acoustic signal generated during plant operation.

일반적으로 플랜트는 넓은 공간상에 많은 주요 설비들이 복잡하게 밀집되어 있으며, 이러한 플랜트 산업은 고열, 고압 공정으로 이루어지기 때문에, 화재, 폭발과 같은 중대 사고가 발생하였을 경우, 그 피해 규모가 굉장히 커 고위험군 산업으로 분류되어 있다.In general, a plant has a large number of major facilities in a large space, and because such a plant industry consists of high-temperature and high-pressure processes, in the event of a serious accident such as a fire or explosion, the damage scale is very large and a high risk group. It is classified as an industry.

최근 운전 상태를 효율적으로 감시 제어하기 위하여 플랜트 공정 계통과 설비에는 계측기(온도계, 압력계 등)를 설치하고 관리자들이 순시하며 프로세스 운전값을 확인하고 이상여부를 판단하고 있지만 시간적, 공간적 한계로 효율적인 관리를 기대하기 어렵다.In order to monitor and control the recent operation status efficiently, measuring instruments (thermometers, pressure gauges, etc.) are installed in the plant process system and facilities, and managers instantly check process operation values and determine whether there is any abnormality, but effective management is performed due to temporal and spatial limitations. It is difficult to expect.

또한, 계측제어 기술의 발달에 따라 계측기는 계측센서로 대체되고 인력감시대신 컴퓨터를 이용한 원격감시로 바뀌어 상황파악 소요시간이 대폭 단축되는 개선효과가 있었으나, 수 만개의 계측장치가 설치된 대형 플랜트의 공정계통에 나타난 변화를 일일이 확인하여 이상여부를 알아내고 그 변화들을 종합 분석하여 어느 기기가 고장원인을 제공하였는지를 밝혀내기는 현실적으로 어려운 실정이다.In addition, with the development of measurement and control technology, measuring instruments were replaced with measurement sensors and remote monitoring using a computer instead of manpower monitoring, which significantly reduced the time required to determine the situation, but the process of a large plant with tens of thousands of measuring devices installed. In reality, it is difficult to find out which device provided the cause of the failure through a comprehensive analysis of the changes by checking the changes in the system one by one.

특히, 대형 플랜트를 보유한 경영자들은 자동화된 첨단 감시장치와 제어장치를 설치하여 분석능력을 높이는 노력을 기울이고 있지만, 미세한 이상 징후의 발견, 고장상황의 종합적 판단 등은 컴퓨터보다 전문 인력에 의존하고 있다.In particular, managers with large plants are making efforts to increase their analysis capabilities by installing automated high-tech monitoring devices and control devices, but they rely on specialized personnel rather than computers for detection of subtle abnormal signs and comprehensive judgment of failure situations.

이러한 산업플랜트에서 이상신호 발생 시 전문가들은 플랜트 설비 계통도(P&ID)를 일일이 확인하면서 이상신호 발생 원인을 규명하지만, 플랜트 설비 특성상 수 만개의 운전신호를 관찰하고 그 신호들 간의 연계성을 분석하여 이상 상황과 고장발생 기기를 찾아내는 것은 매우 어렵고 상당한 시간이 소요된다.When an abnormal signal occurs in such an industrial plant, experts identify the cause of the abnormal signal by checking the plant facility diagram (P&ID) one by one.However, due to the nature of the plant equipment, tens of thousands of operating signals are observed and the connection between the signals is analyzed to determine the abnormal situation and It is very difficult and time consuming to find a faulty device.

또한, 고위험군 산업으로 분류된 플랜트 설비는 숙련된 전문가만이 수리(보수, 교체), 점검을 수행할 수 있기 때문에 숙련된 전문가 양성을 위해 엄청난 시간과 비용이 소모되고 있는 것이 현실이다.In addition, since plant equipment classified as a high-risk industry can only be repaired (repaired, replaced) and inspected by skilled experts, it is a reality that a tremendous amount of time and cost is consumed for training skilled experts.

이로 인하여, 플랜트 설비의 이상상태로 인한 비상 및 재난 발생시, 신속하고 정확한 조치와 대응이 이루어지지 못하게 되고, 이는 결국 막대한 경제적, 사회적 손실 비용을 발생시키고 있다. Due to this, in the event of an emergency or disaster due to an abnormal condition of the plant equipment, prompt and accurate measures and responses cannot be made, which in turn causes enormous economic and social loss costs.

1. 한국특허공개 제10-2017-0084955호 (풍력 발전기의 고장 진단 방법 및 장치)1. Korean Patent Publication No. 10-2017-0084955 (A method and apparatus for diagnosing a failure of a wind power generator)

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 플랜트 구동시 발생되는 음향신호를 수집하여 주파수 변환을 수행하고, 변환된 주파수를 입력값으로 하여 퍼지추론에 기반한 진단 영역별 소속정도를 판단함으로써, 플랜트의 결함 상태를 용이하게 진단할 수 있도록 해 주는 음향 신호를 이용한 플랜트 결함 진단 방법을 제공함에 그 기술적 목적이 있다. Accordingly, the present invention was created in view of the above circumstances, and performs frequency conversion by collecting acoustic signals generated when the plant is driven, and determining the degree of belonging for each diagnostic area based on fuzzy inference using the converted frequency as an input value. Thus, there is a technical object to provide a method for diagnosing a plant defect using an acoustic signal that enables easy diagnosis of a defect condition of a plant.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 플랜트 결함 진단장치에서 플랜트의 안전, 경고, 위험의 각 진단 상태별 음향 신호에 대응되는 제1 내지 제3 멤버쉽 함수를 각각 생성하여 저장하는 제1 단계와, 플랜트 결함 진단장치에서 진단 대상 플랜트가 구동하는 때에 발생되는 음향신호를 수집하는 제2 단계, 플랜트 결함 진단장치에서 수집된 음향신호를 FFT변환하여 주파수 스펙트럼을 획득하고, 주파수 스펙트럼에서 기 설정된 매그니튜드값 이상을 갖는 주파수를 입력 주파수로 결정하는 제3 단계 및, 플랜트 결함 진단장치에서 입력 주파수를 제1 내지 제3 멤버쉽 함수에 각각 적용하여 제1 내지 제3 소속값을 산출하고, 최대 소속값을 산출한 멤버쉽 함수에 대응되는 진단 상태를 플랜트 진단 상태로 결정하는 제4 단계를 포함하여 구성되고, 상기 제1 단계에서 제1 내지 제3 멤버쉽 함수는 입력 주파수가 해당 멤버쉽 함수의 진단 영역에서 소속한 정도를 소속값으로 출력하는 함수로서, 하기 수학식에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 음향신호를 이용한 플랜트 설비의 결함 진단 방법이 제공된다.

Figure 112020066754600-pat00010
상기 수학식에서 a와 b는 각 진단 상태별 음향신호 영역에 해당하는 주파수의 최소값과 최대값이고, x는 입력 주파수임. According to one aspect of the present invention for achieving the above object, the first to third membership functions corresponding to sound signals for each diagnostic state of safety, warning, and danger of a plant in a plant fault diagnosis apparatus are generated and stored. The first step and the second step of collecting the acoustic signal generated when the plant to be diagnosed is running in the plant fault diagnostic device, FFT conversion of the acoustic signal collected in the plant fault diagnostic device to obtain a frequency spectrum, and The third step of determining a frequency having a set magnitude value or more as an input frequency, and by applying the input frequency to the first to third membership functions in the plant fault diagnosis apparatus, respectively, calculating the first to third membership values, and the maximum belonging And a fourth step of determining a diagnosis state corresponding to the calculated membership function as a plant diagnosis state, and in the first step, the first to third membership functions have an input frequency in the diagnosis area of the membership function. A method for diagnosing a defect of a plant facility using an acoustic signal, characterized in that it is generated by the following equation, is provided as a function of outputting the belonging degree as a belonging value.
Figure 112020066754600-pat00010
In the above equation, a and b are the minimum and maximum frequencies corresponding to the acoustic signal region for each diagnosis state, and x is the input frequency.

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또한, 상기 제1 단계는 플랜트 결함 진단장치에서 각 진단상태별 음향 신호를 수집하는 단계와, 수집된 각 진단 상태별 음향신호를 FFT 변환하여 진단 상태별 주파수 스펙트럼을 획득하고, 각 주파수 스펙트럼에서 진단 상태별 소속 주파수 영역을 설정하는 단계, 진단 상태별 소속 주파수 영역의 최소값과 최대값을 퍼지 파라미터로 추출하는 단계 및, 진단 상태별 퍼지 파라미터를 상기 수학식에 각각 적용하여 제1 내지 제3 멤버쉽 함수를 생성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음향신호를 이용한 플랜트 설비의 결함 진단 방법이 제공된다.In addition, the first step is a step of collecting sound signals for each diagnostic state in the plant fault diagnosis apparatus, obtaining a frequency spectrum for each diagnostic state by FFT conversion of the collected sound signals for each diagnostic state, and diagnosing in each frequency spectrum. Setting the frequency domain belonging to each condition, extracting the minimum and maximum values of the frequency domain belonging to each diagnosis status as a fuzzy parameter, and applying the fuzzy parameters for each diagnosis status to the above equations, respectively, to the first to third membership functions There is provided a method for diagnosing a defect of a plant facility using an acoustic signal, comprising the step of generating.

또한, 상기 제3 단계에서 플랜트 결함 진단장치는 기 설정된 기준 매그니튜드값에 의해 추출된 입력 주파수 개수가 기준 개수 범위를 초과하는 경우에는 기준 매그니튜드값을 일정 단위로 높게 설정하고 입력 주파수 개수가 기준 개수 범위 미만인 경우에는 기준 매그니튜드값을 일정 단위로 낮게 설정하여 입력 주파수 개수가 기준 개수 범위를 만족하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 음향신호를 이용한 플랜트 설비의 결함 진단 방법이 제공된다.In addition, in the third step, when the number of input frequencies extracted by the preset reference magnitude value exceeds the reference number range, the reference magnitude value is set high in a certain unit, and the number of input frequencies is the reference number range. If it is less than, there is provided a method for diagnosing a defect of a plant facility using an acoustic signal, characterized in that the number of input frequencies is set to satisfy the reference number range by setting the reference magnitude value low in a predetermined unit.

또한, 상기 제4 단계에서 플랜트 결함 진단장치는 다수의 입력 주파수를 제1 내지 제3 멤버쉽 함수에 각각 적용하여 멤버쉽 함수별 각 입력 주파수에 대한 주파수 소속값을 각각 산출하고, 주파수 소속값의 평균을 해당 멤버쉽 함수에 대한 소속값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 음향신호를 이용한 플랜트 설비의 결함 진단 방법이 제공된다.In addition, in the fourth step, the plant fault diagnosis apparatus applies a plurality of input frequencies to the first to third membership functions, respectively, calculates frequency membership values for each input frequency for each membership function, and calculates the average of the frequency membership values. There is provided a method for diagnosing a defect of a plant facility using an acoustic signal, characterized in that the membership value for a corresponding membership function is determined.

본 발명에 의하면, 플랜트 구동시 발생되는 음향신호를 근거로 퍼지 추론을 이용하여 자동으로 플랜트에 대한 결함 여부를 진단하는 것이 가능하다.According to the present invention, it is possible to automatically diagnose whether a plant has a defect using fuzzy inference based on an acoustic signal generated during plant operation.

또한, 플랜트에 대한 결함 여부를 자동 진단하여 출력함으로써, 경험자에 의존하지 않고서도 플랜트의 결함 상태에 대응하여 적시에 대응처리하는 것이 가능하고, 이로 인해 발생될 수 있는 사고 위험을 최소화할 수 있다. In addition, by automatically diagnosing and outputting defects in the plant, it is possible to respond to the defect status of the plant in a timely manner without relying on experienced personnel, thereby minimizing the risk of accidents that may occur.

도1은 본 발명이 적용되는 음향 신호를 이용한 플랜트 설비의 결함 진단 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 음향 신호를 이용한 플랜트 설비의 결함 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도3은 도2에 도시된 멤버쉽 함수 생성 과정(ST100)을 설명하기 위한 흐름도.
도4와 도5는 도3에 도시된 멤버쉽 함수 생성 과정을 예시하여 설명하기 위한 도면.
도6은 도2에 도시된 플랜트 현재 상태 결정 과정을 예시하여 설명하기 위한 도면.
1 is a diagram schematically showing a configuration of a system for diagnosing defects of a plant facility using an acoustic signal to which the present invention is applied.
2 is a flowchart illustrating a method for diagnosing a defect of a plant facility using an acoustic signal according to the first embodiment of the present invention.
3 is a flowchart for explaining the membership function generation process (ST100) shown in FIG. 2;
4 and 5 are diagrams for explaining a process of generating a membership function shown in FIG. 3;
6 is a view for explaining by illustrating a process of determining the current state of the plant shown in FIG. 2;

본 발명에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예 및 도면에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Since the embodiments described in the present invention and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, the scope of the present invention is limited to the embodiments and drawings described in the text. Should not be construed as limited by That is, since the embodiments can be variously changed and have various forms, the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only those effects, the scope of the present invention should not be understood as being limited thereto.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the field to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in a commonly used dictionary should be construed as having the meaning of the related technology in context, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning that is not clearly defined in the present invention.

일반적으로 잘 알려진 퍼지이론은 불분명한 정보(Fuzziness information)에 대해 수리적으로 취급이 가능하도록 하는 것으로서, 이것은 전통적인 논리시스템보다 실제 세계의 근사적(Approximate)이고 부정확한 성질(InexactIn general, the well-known fuzzy theory makes it possible to deal mathematically with fuzzy information, which is an approximate and inaccurate nature of the real world rather than a traditional logical system.

nature)을 표현하는데 더 효과적이다. 예를 들어 “크다”, “낮다”, “작다” 등 인간이 사용하는 수많은 불분명한 지식, 정보, 논리를 퍼지이론을 이용하여 체계적으로 처리할 수 있다.It is more effective in expressing nature). For example, “big”, “low”, and “small” can systematically process a number of unclear knowledge, information, and logic used by humans using fuzzy theory.

기존의 집합이론은 원소 x가 집합 A에 속할 때는 1의 값을 갖고 속하지 않을 때는 0의 값을 갖는 경계가 분명한 집합으로 구성된다. 반면에 기존의 집합 개념으로는 다룰 수 없는 것, 예를 들어 “예쁜 꽃들의 집합” 등과 같은 애매모호한 집합을 나타내기 위하여 원소가 집합에 속하는 정도를 0과 1사이의 값으로 나타내는 집합을 퍼지집합(Fuzzy set)이라 한다. 이때 0과 1사이의 값, 즉 [0, 1]로 나타내는 것을 멤버쉽 함수(Membership function)라 한다.The existing set theory consists of a clear-bounded set with a value of 1 when element x belongs to set A and 0 when it does not. On the other hand, in order to represent an ambiguous set such as “a set of pretty flowers”, which cannot be handled by the existing set concept, a fuzzy set is a set representing the degree to which an element belongs to a set as a value between 0 and 1. It is called (Fuzzy set). At this time, a value between 0 and 1, that is, represented by [0, 1], is called a membership function.

임의의 집합 X가 연속적 또는 이산적인 원소 x로 이루어진 객체들의 집합일 때, X=x를 논의 집합이라 한다. 이런 논의 집합 X상의 퍼지 집합 A는 μA : X→[0, 1]로 되는 소속 함수 μA에 의해 특성화된 집합이다. 여기서 퍼지 집합의 μA(x) 값을 x∈X에 있어서의 소속 값(Membership value)이라 부른다. 이 소속 값은 요소 x가 퍼지 집합 A에 속하는 정도를 표시하고 0에서 1사이의 값을 갖는다. 따라서 논의 집합 X상의 퍼지 집합 A는 원소 x와 그 원소의 소속 함수 값의 쌍으로 나타낸다.When an arbitrary set X is a set of objects composed of consecutive or discrete elements x, X=x is called the argument set. Fuzzy set A on this discussion set X is a set characterized by the membership function μA, which is μA: X→[0, 1]. Here, the μA(x) value of the fuzzy set is called the membership value in x∈X. This membership value represents the degree to which element x belongs to the fuzzy set A and has a value between 0 and 1. Therefore, the fuzzy set A on the argument set X is represented by a pair of element x and its membership function value.

이러한 퍼지집합을 기반으로 하여 애매한 언어를 취급하기 위한 시스템을 퍼지추론시스템(Fuzzy inference system)이라 하며, 이 퍼지추론시스템이 가지는 주요한 특징은 주어진 정보를 퍼지 분할(Fuzzy partitioning)하는 개념으로서 수치 값(Crisp number)대신 퍼지 집합에 기초하여 동작하는데 퍼지 집합은 단순한 숫자보다 더 많은 정보를 포함하게 된다A system for dealing with ambiguous language based on this fuzzy set is called a fuzzy inference system, and the main feature of this fuzzy inference system is the concept of fuzzy partitioning of given information, which is a numerical value ( Crisp number) is based on a fuzzy set, which contains more information than a simple number.

본 발명은 이러한 퍼지 추론에 기반하여 음향신호를 분석함으로써, 플랜트 설비의 결함 상태를 판단하는 것이다. 이때, 플랜트 설비는 가스 플랜트를 포함한 각종 산업 플랜트가 될 수 있다.The present invention is to determine a defect state of a plant facility by analyzing an acoustic signal based on such fuzzy inference. At this time, the plant equipment may be various industrial plants including gas plants.

도1은 본 발명이 적용되는 음향신호를 이용한 플랜트 설비의 결함 진단 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing the configuration of a system for diagnosing defects of a plant facility using an acoustic signal to which the present invention is applied.

도1을 참조하면, 음향신호를 이용한 플랜트 설비의 결함 진단 시스템은 플랜트(1)로부터 획득한 음향신호를 근거로 플랜트(1)의 결함 상태를 진단하는 플랜트 결함 진단장치(100)를 구비하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a system for diagnosing defects in plant facilities using an acoustic signal comprises a plant defect diagnosis apparatus 100 for diagnosing a defect condition in a plant 1 based on an acoustic signal obtained from the plant 1 do.

플랜트 결함 진단장치(100)는 플랜트(1)에 대해 안정 상태와 경고 상태 및 위험 상태에서 발생되는 음향신호에 대응되는 각 멤버쉽 함수를 결정하여 미리 데이터 메모리(150)에 등록한다. The plant defect diagnosis apparatus 100 determines each membership function corresponding to an acoustic signal generated in a stable state, a warning state, and a dangerous state for the plant 1 and registers it in the data memory 150 in advance.

이후, 플랜트 결함 진단장치(100)는 플랜트(1) 구동시 발생되는 음향 신호에 대해 기 설정된 멤버쉽 함수에 기초하여 그 상태를 진단한다.Thereafter, the plant defect diagnosis apparatus 100 diagnoses the condition of the sound signal generated when the plant 1 is driven based on a preset membership function.

이러한 플랜트 결함 진단장치(100)는 음향 수집부(110)와, 신호 변환부(120), 결함 진단부(130), 결과 출력부(140) 및, 데이터 메모리(150)를 포함한다.The plant defect diagnosis apparatus 100 includes an acoustic collection unit 110, a signal conversion unit 120, a defect diagnosis unit 130, a result output unit 140, and a data memory 150.

음향 수집부(110)는 플랜트(1) 동작시 음향 신호를 수집할 수 있는 적절한 위치, 예컨대 플랜트(1)의 일측 또는 플랜트(1)와 일정 거리 이격된 위치에 설치될 수 있다. 음향 수집부(110)는 플랜트(1) 구동시 발생된 아날로그 형태의 음향신호를 수집한다. The sound collection unit 110 may be installed at an appropriate location for collecting sound signals during operation of the plant 1, for example, at one side of the plant 1 or at a location spaced apart from the plant 1 by a predetermined distance. The sound collection unit 110 collects an analog sound signal generated when the plant 1 is driven.

신호 변환부(120)는 음향 수집부(110)에서 획득한 음향신호를 FFT(fast Fourier transform) 변환한다. 이때, 신호 변환부(120)는 일정 주기로 일정 프레임 단위의 음향 신호를 추출하고, 추출된 음향 신호를 FFT 변환한다. 예컨대, 1시간 주기로 1분 동안 수신된 음향 신호를 FFT 변환한다. The signal conversion unit 120 converts the sound signal obtained by the sound collection unit 110 into a fast Fourier transform (FFT). In this case, the signal conversion unit 120 extracts the sound signal of a certain frame unit at a certain period and performs FFT conversion of the extracted sound signal. For example, the sound signal received for 1 minute is FFT-converted with a period of 1 hour.

결함 진단부(130)는 FFT 변환된 주파수 중에서 멤버쉽 함수에 적용할 입력 주파수를 결정하고, 멤버쉽 함수에 해당 입력 주파수를 적용하여 그 소속값을 산출함으로써, 플랜트의 결함 상태를 판단한다.The fault diagnosis unit 130 determines an input frequency to be applied to the membership function from among the FFT-transformed frequencies, and calculates a membership value by applying the corresponding input frequency to the membership function, thereby determining a fault state of the plant.

진단결과 출력부(140)는 결함 진단부(130)에서 결정된 해당 플랜트에 대한 결함 진단 결과를 표시출력한다. The diagnosis result output unit 140 displays and outputs a defect diagnosis result for a corresponding plant determined by the defect diagnosis unit 130.

데이터 메모리(150)는 음향신호에 대응되는 진단 상태별 멤버쉽 함수 및 결함 진단을 위한 기준값을 포함하는 플랜트 설비 결함 진단을 위한 정보를 저장한다. The data memory 150 stores information for plant facility defect diagnosis including a membership function for each diagnosis status corresponding to an acoustic signal and a reference value for defect diagnosis.

이어, 본 발명의 제1 실시예에 따른 음향 신호를 이용한 플랜트 설비의 결함 진단 방법을 도2 및 도3에 도시된 흐름도를 참조하여 설명한다. 도2는 본 발명에 따른 음향 신호를 이용한 플랜트 설비의 결함 진단 방법에 대한 전체적인 동작을 나타낸 것이고, 도3은 도2에서 멤버쉽 함수 생성 단계(ST100)를 보다 상세히 나타낸 것이다.Next, a method for diagnosing a defect of a plant facility using an acoustic signal according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 2 and 3. FIG. 2 shows the overall operation of the method for diagnosing defects in plant equipment using an acoustic signal according to the present invention, and FIG. 3 shows the membership function generation step (ST100) in FIG. 2 in more detail.

도2를 참조하면, 플랜트 결함 진단장치(100)는 플랜트에 대한 안정 상태와 경고 상태 및 위험 상태에 대응되는 음향 신호에 대응하여 각 진단 상태별 멤버쉽 함수를 생성한다(ST100). 즉, 플랜트 결함 진단장치(100)는 안정 상태에 대응되는 제1 멤버쉽 함수와 경고 상태에 대응되는 제2 멤버쉽 함수 및 위험 상태에 대응되는 제3 멤버쉽 함수를 각각 생성하고, 이를 데이터 메모리(150)에 등록한다.Referring to FIG. 2, the plant defect diagnosis apparatus 100 generates a membership function for each diagnosis state in response to sound signals corresponding to a stable state, a warning state, and a dangerous state for the plant (ST100). That is, the plant fault diagnosis apparatus 100 generates a first membership function corresponding to a stable state, a second membership function corresponding to a warning state, and a third membership function corresponding to a dangerous state, respectively, and the data memory 150 Register at

상기한 상태에서, 플랜트 결함 진단장치(100)는 진단 대상 플랜트(1)의 구동시 발생되는 음향 신호를 수집한다(ST200). In the above-described state, the plant defect diagnosis apparatus 100 collects an acoustic signal generated when the diagnosis target plant 1 is driven (ST200).

플랜트 결함 진단장치(100)는 수집된 음향신호를 FFT 변환하여 수집된 음향신호에 대응되는 주파수 스펙트럼을 획득한다(ST300).The plant defect diagnosis apparatus 100 obtains a frequency spectrum corresponding to the collected acoustic signal by FFT-converting the collected acoustic signal (ST300).

플랜트 결함 진단장치(100)는 주파수 스펙트럼에서 멤버쉽 함수에 적용할 입력 주파수를 결정한다(ST400). 이때, 플랜트 결함 진단장치(100)는 기 설정된 기준 매그니튜드값에 의해 추출된 입력 주파수 개수가 기준 개수 범위를 초과하는 경우에는 기준 매그니튜드값을 일정 단위로 높게 설정하고 입력 주파수 개수가 기준 개수 범위 미만인 경우에는 기준 매그니튜드값을 일정 단위로 낮게 설정하여 입력 주파수 개수가 기준 개수 범위를 만족하도록 설정한다. The plant fault diagnosis apparatus 100 determines an input frequency to be applied to the membership function in the frequency spectrum (ST400). At this time, when the number of input frequencies extracted by the preset reference magnitude value exceeds the reference number range, the plant defect diagnosis apparatus 100 sets the reference magnitude value high in a certain unit and the number of input frequencies is less than the reference number range. In, the reference magnitude value is set to be low in a certain unit, and the number of input frequencies is set to satisfy the reference number range.

플랜트 결함 진단장치(100)는 데이터 메모리(150)에 저장된 제1 내지 제3 멤버쉽 함수를 호출하고 상기 ST400 단계에서 결정된 입력 주파수를 제1 내지 제3 멤버쉽 함수에 적용하여 각 진단 상태에 대응되는 제1 내지 제3 소속값을 각각 산출한다. (ST500). 이때, 플랜트 결함 진단장치(100)는 다수의 입력 주파수를 제1 내지 제3 멤버쉽 함수에 각각 적용하여 멤버쉽 함수별 각 입력 주파수에 대한 주파수 소속값을 각각 산출하고, 주파수 소속값의 평균을 해당 멤버쉽 함수에 대한 소속값으로 결정한다. The plant fault diagnosis apparatus 100 calls the first to third membership functions stored in the data memory 150 and applies the input frequency determined in step ST400 to the first to third membership functions, Each of the first to third membership values is calculated. (ST500). At this time, the plant fault diagnosis apparatus 100 calculates a frequency membership value for each input frequency for each membership function by applying a plurality of input frequencies to the first to third membership functions, respectively, and calculates the average of the frequency membership values for the corresponding membership. It is determined by the membership value for the function.

이후 플랜트 결함 진단장치(100)는 상기 ST500 단계에서 산출된 제1 내지 제3 소속값 중 최대 소속값을 산출한 멤버쉽 함수에 대응되는 진단 상태를 플랜트 진단 상태로 결정한다(ST600). 즉, 위험 상태에 대응되는 제3 멤버쉽 함수에 의해 산출된 제3 소속값이 가장 큰 경우, 플랜트의 현재 상태는 위험 상태로 결정된다.Thereafter, the plant defect diagnosis apparatus 100 determines a diagnosis state corresponding to the membership function obtained by calculating the maximum membership value among the first to third membership values calculated in step ST500 as the plant diagnosis state (ST600). That is, when the third membership value calculated by the third membership function corresponding to the dangerous state is the largest, the current state of the plant is determined as the dangerous state.

이후 플랜트 결함 진단장치(100)는 상기 ST600 단계에서 결정된 현재 상태에 대응하여 플랜트 상태정보를 숫자나 텍스트 또는 이미지 등의 각종 형태로 표시출력한다(ST700). 예컨대, 플랜트가 위험 상태로 결정된 경우, "위험도 90"이나 "위험 상태입니다" 또는 "위험 이미지 적색 발광" 와 같이 표시 출력될 수 있다.Thereafter, the plant defect diagnosis apparatus 100 displays and outputs the plant status information in various forms such as numbers, texts, or images corresponding to the current status determined in step ST600 (ST700). For example, if the plant is determined to be in a dangerous state, it can be displayed as "Danger 90", "Dangerous state" or "Danger image red light".

한편, 상기한 멤버쉽 함수 설정 단계(ST100)는 도3에 도시된 바와 같이 플랜트 구동시 발생되는 안정 상태와 경고 상태 및 위험 상태에 대한 음향 신호를 각각 수집한다(ST110). 이때, 각 진단 상태별 음향 신호는 플랜트 제조사 또는 플랜트 관련 업체 등의 외부 기관으로부터 제공받거나, 실제로 각 상태에서 구동되는 플랜트로부터 발생된 음향을 수집할 수 있다. Meanwhile, in the membership function setting step (ST100), as shown in FIG. 3, sound signals for a stable state, a warning state, and a dangerous state generated when the plant is driven are respectively collected (ST110). At this time, the sound signal for each diagnosis state may be provided from an external organization such as a plant manufacturer or a plant-related company, or sound generated from a plant that is actually driven in each state may be collected.

플랜트 결함 진단장치(100)는 각 상태별로 수집된 음향신호를 각각 FFT 변환하여 주파수 스펙트럼을 획득한다(ST120).The plant defect diagnosis apparatus 100 obtains a frequency spectrum by performing FFT conversion of the acoustic signals collected for each state (ST120).

이어, 플랜트 결함 진단장치(100)는 각 상태별 주파수 스펙트럼에서 기 설정된 기준 매그니튜드값 이상인 주파수를 추출함으로써, 추출된 주파수를 포함하는 각 진단 상태별 입력 주파수 영역을 설정한다(ST130).Subsequently, the plant fault diagnosis apparatus 100 extracts a frequency equal to or greater than a preset reference magnitude value from the frequency spectrum for each condition, thereby setting an input frequency domain for each diagnosis condition including the extracted frequency (ST130).

플랜트 결함 진단장치(100)는 입력 주파수 영역에서 최소값과 최대값 즉, 최소 주파수와 최대 주파수를 퍼지 파라미터로 추출한다(ST140). The plant fault diagnosis apparatus 100 extracts the minimum and maximum values, that is, the minimum and maximum frequencies, as fuzzy parameters in the input frequency domain (ST140).

그리고, 플랜트 결함 진단장치(100)는 상기 ST140 단계에서 추출된 각 진단 상태별 퍼지 파라미터를 기 설정된 퍼지 함수에 적용함으로써, 각 진단 상태별 제1 내지 제3 멤버쉽 함수를 각각 생성한다(ST150).In addition, the plant defect diagnosis apparatus 100 generates first to third membership functions for each diagnosis state by applying the fuzzy parameter for each diagnosis state extracted in step ST140 to a preset fuzzy function (ST150).

도4 및 도5는 멤버쉽 함수 생성 과정을 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다. 4 and 5 are diagrams for explaining in more detail a process of generating a membership function.

도4는 서로 다른 진단 상태 즉, 안전, 경고, 위험 상태의 음향신호(A)와, 주파수 변환부(120)에서 각 상태의 음향신호(A)를 FFT(fast Fourier transform) 변환하여 획득한 FFT 스펙트럼(B) 및, 각 상태별 FFT 스펙트럼(B)으로부터 결정된 입력 주파수를 예시한 도면이다.4 is an FFT obtained by converting an acoustic signal (A) in different diagnostic states, that is, a safety, warning, or danger state, and an acoustic signal (A) in each state by the frequency converter 120 to FFT (fast Fourier transform). It is a diagram illustrating an input frequency determined from the spectrum (B) and the FFT spectrum (B) for each state.

도4에 도시된 바와 같이, FFT 스펙트럼(B)에서 기 설정된 기준값, 예컨대 매그니튜드값(Y축)이 "0.5" 이상인 모든 주파수를 입력 주파수로 추출할 수 있다. As shown in FIG. 4, all frequencies in which a preset reference value, for example, a magnitude value (Y-axis) of "0.5" or higher in the FFT spectrum (B), may be extracted as an input frequency.

도4에는 진단 대상 플랜트에 대해 안정 상태에서는 저 주파수대역의 입력값(1KHz 이하)이 추출되고, 경고 상태에서는 중 주파수대역의 입력값(4KHz 영역)이 추출되며, 위험 상태에서는 고 주파수대역의 입력값(5KHz 초과 영역)이 추출됨을 알 수 있다. In Fig. 4, the input value of the low frequency band (1KHz or less) is extracted in the stable state for the plant to be diagnosed, the input value of the middle frequency band (4KHz region) is extracted in the warning state, and the input of the high frequency band is in the dangerous state. It can be seen that the value (area exceeding 5KHz) is extracted.

도5는 플랜트 설비의 결함 진단을 위한 멤버쉽 함수 생성을 위한 퍼지 함수를 설명하기 위한 도면이다. 결함 진단부(130)는 입력 주파수에 대해 Mamdani 퍼지 추론에 기반하여 결함 상태를 진단한다. 이때, 플랜트 설비에 대한 결함 상태는 안전상태, 경고 상태 및, 위험 상태로 구분되는 결과를 도출한다. 5 is a diagram for explaining a fuzzy function for generating a membership function for diagnosing defects in plant facilities. The fault diagnosis unit 130 diagnoses the fault condition based on Mamdani fuzzy inference about the input frequency. At this time, the defect status for the plant equipment is classified into a safety status, a warning status, and a dangerous status.

도5를 참조하면, 각 상태별(안전(safe, 경고(warning), 위험(dangerous)) 입력 주파수 영역의 주파수가 서로 다른 소속 영역에 포함되는 퍼지 함수를 적용할 수 있다.Referring to FIG. 5, it is possible to apply a fuzzy function in which frequencies of input frequency domains for each state (safe, warning, dangerous) belong to different regions.

하기 수학식1은 플랜트 설비에 대한 결함 상태를 판단하기 위한 퍼지 함수 이다.Equation 1 below is a fuzzy function for determining a defect state for a plant facility.

Figure 112018094781327-pat00002
Figure 112018094781327-pat00002

수학식1에서 a는 각 진단 영역에 해당하는 주파수대역의 최소값이고, b 는 각 진단 영역에 해당하는 주파수대역의 최대값이며, x는 진단하고자 하는 입력 주파수(입력값)를 의미한다. In Equation 1, a is a minimum value of a frequency band corresponding to each diagnosis area, b is a maximum value of a frequency band corresponding to each diagnosis area, and x is an input frequency (input value) to be diagnosed.

도5와 같이, 퍼지 함수는 서로 다른 입력 주파수 대역의 주파수(D)가 서로 다른 진단 영역(E)에 소속되되, 그 소속 정도를 표현할 수 있는 소속값으로 출력되도록 한다. As shown in FIG. 5, the fuzzy function allows frequencies D of different input frequency bands to belong to different diagnostic areas E, and output them as belonging values that can express the degree of belonging.

즉, 결함 진단부(130)는 하나의 주파수에 대해 안전 영역에 해당하는 최소값과 최대값을 상기 수학식1에 적용한 제1 멤버쉽 함수를 이용하여 해당 입력 주파수에 대한 안정 상태 여부를 판단하고, 안정 상태가 아닌 경우 경고 영역에 해당하는 최소값과 최대값을 상기 수학식1에 적용한 제2 멤버쉽 함수를 이용하여 해당 입력 주파수에 대한 경고 상태 여부를 판단하며, 경고 상태도 아닌 경우 위험 영역에 해당하는 최소값과 최대값을 상기 수학식1에 적용한 제3 멤버쉽 함수를 이용하여 해당 입력 주파수에 대한 위험 상태 여부를 판단한다.That is, the fault diagnosis unit 130 determines whether the input frequency is in a stable state by using the first membership function in which the minimum and maximum values corresponding to the safe region for one frequency are applied to Equation 1, and is stable. If it is not in a warning state, the minimum value and the maximum value corresponding to the warning region are determined by using the second membership function applied to Equation 1 above, and if it is not in the warning state, the minimum value corresponding to the danger region is determined. Using the third membership function applied to Equation (1) and the maximum value, it is determined whether the input frequency is in a dangerous state.

또한, 결함 진단부(130)는 퍼지 입력값으로 결정된 모든 주파수를 상기 수학식1에 적용하여 안정, 경고, 위험 상태 여부를 판단한다.In addition, the fault diagnosis unit 130 applies all frequencies determined as fuzzy input values to Equation 1 to determine whether there is a stable, warning, or dangerous state.

한편, 도6은 도2에 도시된 플랜트 현재 상태 결정 과정을 예시하여 설명하기 위한 도면으로, 결함 진단부(130)에서 경고 및 위험 상태에 대한 진단 함수 적용 결과를 예시한 도면이다.Meanwhile, FIG. 6 is a diagram for explaining a process of determining the current state of the plant shown in FIG. 2, and is a diagram illustrating a result of applying a diagnostic function to a warning and a dangerous state in the defect diagnosis unit 130.

도6에서 (X)는 경고 상태에 대응되는 각 입력 주파수(1~6)에 대한 진단 결과를 예시한 도면이고, (Y)는 위험 상태에 대응되는 입력 주파수(1~6)에 대한 진단 결과를 예시한 도면이다. In FIG. 6, (X) is a diagram illustrating the diagnosis result for each input frequency (1-6) corresponding to the warning state, and (Y) is the diagnosis result for the input frequency (1-6) corresponding to the dangerous state. It is a drawing which illustrates.

(X) 및 (Y)로 인가되는 1 내지 6은 동일한 입력 주파수이고, L1은 경고 상태에 해당하는 진단 영역의 기준값이며, L2는 위험 상태에 해당하는 진단 영역의 기준값이다. L1과 L2 는 도5의 (E)에서 경고 영역의 중심값과 위험 영역의 중심값이다. 1 to 6 applied to (X) and (Y) are the same input frequency, L1 is the reference value of the diagnostic area corresponding to the warning state, and L2 is the reference value of the diagnostic area corresponding to the dangerous state. L1 and L2 are the center value of the warning area and the center value of the danger area in FIG. 5E.

즉, 1 내지 6 입력 주파수를 경고 상태에 대응되는 제2 멤버쉽 함수에 적용한 결과, 제3 입력 주파수가 경고 영역에서 높은 소속값이 가지는 바, 이에 따라 경고 상태 진단 결과(WR)는 제3 입력 주파수에 대응되는 소속값으로 결정될 수 있다. That is, as a result of applying the input frequencies 1 to 6 to the second membership function corresponding to the warning state, the third input frequency has a high membership value in the warning region. Accordingly, the warning state diagnosis result WR is the third input frequency. It may be determined as a membership value corresponding to.

또한, 1 내지 6 입력 주파수를 위험 상태에 대응되는 제3 멤버쉽 함수에 적용한 결과, 제6 입력 주파수가 위험 영역에서 높은 소속값이 가지는 바, 이에 따라 위험 상태 진단 결과(DR)는 제6 입력 주파수에 대응되는 소속값으로 결정될 수 있다.In addition, as a result of applying the input frequencies 1 to 6 to the third membership function corresponding to the dangerous state, the sixth input frequency has a high membership value in the dangerous region. Accordingly, the dangerous state diagnosis result DR is the sixth input frequency. It may be determined as a membership value corresponding to.

이러한 소속값 결과를 근거로 결함 진단부(130)는 1 내지 6 입력 주파수에 대응되는 음향 신호에 대하여 경고 상태 진단 결과와 위험 상태 진단 결과 중 보다 높은 소속값을 갖는 위험 상태로 진단 결과를 최종적으로 결정한다. Based on the result of this belonging value, the defect diagnosis unit 130 finally determines the diagnosis result to a dangerous state having a higher belonging value among the warning state diagnosis result and the dangerous state diagnosis result for the acoustic signal corresponding to the 1 to 6 input frequencies. Decide.

100 : 플랜트 결함 진단장치, 110 : 음향 수집부,
120 : 신호 변환부, 130 : 결함 진단부,
140 : 결과 출력부, 150 : 데이터 메모리,
1 : 플랜트.
100: plant fault diagnosis device, 110: sound collection unit,
120: signal conversion unit, 130: defect diagnosis unit,
140: result output unit, 150: data memory,
1: Plant.

Claims (5)

플랜트 결함 진단장치에서 플랜트의 안전, 경고, 위험의 각 진단 상태별 음향 신호에 대응되는 제1 내지 제3 멤버쉽 함수를 각각 생성하여 저장하는 제1 단계와,
플랜트 결함 진단장치에서 진단 대상 플랜트가 구동하는 때에 발생되는 음향신호를 수집하는 제2 단계,
플랜트 결함 진단장치에서 수집된 음향신호를 FFT변환하여 주파수 스펙트럼을 획득하고, 주파수 스펙트럼에서 기 설정된 매그니튜드값 이상을 갖는 주파수를 입력 주파수로 결정하는 제3 단계 및,
플랜트 결함 진단장치에서 입력 주파수를 제1 내지 제3 멤버쉽 함수에 각각 적용하여 제1 내지 제3 소속값을 산출하고, 최대 소속값을 산출한 멤버쉽 함수에 대응되는 진단 상태를 플랜트 진단 상태로 결정하는 제4 단계를 포함하여 구성되고,
상기 제1 단계에서 제1 내지 제3 멤버쉽 함수는 입력 주파수가 해당 멤버쉽 함수의 진단 영역에서 소속한 정도를 소속값으로 출력하는 함수로서, 하기 수학식에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 음향신호를 이용한 플랜트 설비의 결함 진단 방법.
Figure 112020066754600-pat00003

상기 수학식에서 a와 b는 각 진단 상태별 음향신호 영역에 해당하는 주파수의 최소값과 최대값이고, x는 입력 주파수임.
A first step of generating and storing first to third membership functions respectively corresponding to sound signals for each diagnosis state of safety, warning, and danger in the plant defect diagnosis device; and
A second step of collecting an acoustic signal generated when the plant to be diagnosed is driven by the plant defect diagnosis device,
A third step of obtaining a frequency spectrum by FFT-converting the acoustic signal collected by the plant fault diagnosis apparatus, and determining a frequency having a preset magnitude value or more in the frequency spectrum as an input frequency, and
In the plant fault diagnosis apparatus, the input frequency is applied to the first to third membership functions, respectively, to calculate the first to third membership values, and to determine the diagnosis state corresponding to the membership function calculated for the maximum membership value as the plant diagnosis state. Consisting of including a fourth step,
In the first step, the first to third membership functions are functions for outputting the degree to which the input frequency belongs in the diagnosis area of the corresponding membership function as a membership value, and is generated by the following equation. How to diagnose defects in plant equipment.
Figure 112020066754600-pat00003

In the above equation, a and b are the minimum and maximum frequencies corresponding to the acoustic signal region for each diagnosis state, and x is the input frequency.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 단계는 플랜트 결함 진단장치에서 각 진단상태별 음향 신호를 수집하는 단계와,
수집된 각 진단 상태별 음향신호를 FFT 변환하여 진단 상태별 주파수 스펙트럼을 획득하고, 각 주파수 스펙트럼에서 진단 상태별 소속 주파수 영역을 설정하는 단계,
진단 상태별 소속 주파수 영역의 최소값과 최대값을 퍼지 파라미터로 추출하는 단계 및,
진단 상태별 퍼지 파라미터를 상기 수학식에 각각 적용하여 제1 내지 제3 멤버쉽 함수를 생성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음향신호를 이용한 플랜트 설비의 결함 진단 방법.
The method of claim 1,
The first step is a step of collecting sound signals for each diagnostic state in a plant fault diagnosis apparatus,
FFT conversion of the collected acoustic signals for each diagnosis state to obtain a frequency spectrum for each diagnosis state, and setting a frequency domain belonging to each diagnosis state in each frequency spectrum,
Extracting the minimum and maximum values of the frequency domain belonging to each diagnosis status as a fuzzy parameter, and
And generating first to third membership functions by applying fuzzy parameters for each diagnosis state to the above equations, respectively.
제1항에 있어서,
상기 제3 단계에서 플랜트 결함 진단장치는 기 설정된 기준 매그니튜드값에 의해 추출된 입력 주파수 개수가 기준 개수 범위를 초과하는 경우에는 기준 매그니튜드값을 일정 단위로 높게 설정하고 입력 주파수 개수가 기준 개수 범위 미만인 경우에는 기준 매그니튜드값을 일정 단위로 낮게 설정하여 입력 주파수 개수가 기준 개수 범위를 만족하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 음향신호를 이용한 플랜트 설비의 결함 진단 방법.
The method of claim 1,
In the third step, when the number of input frequencies extracted by the preset reference magnitude value exceeds the reference number range, the reference magnitude value is set high by a certain unit and the number of input frequencies is less than the reference number range. A method for diagnosing defects of a plant facility using an acoustic signal, characterized in that the reference magnitude value is set low in a predetermined unit so that the number of input frequencies satisfies the reference number range.
제1항에 있어서,
상기 제4 단계에서 플랜트 결함 진단장치는 다수의 입력 주파수를 제1 내지 제3 멤버쉽 함수에 각각 적용하여 멤버쉽 함수별 각 입력 주파수에 대한 주파수 소속값을 각각 산출하고, 주파수 소속값의 평균을 해당 멤버쉽 함수에 대한 소속값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 음향신호를 이용한 플랜트 설비의 결함 진단 방법.
The method of claim 1,
In the fourth step, the plant fault diagnosis apparatus applies a plurality of input frequencies to the first to third membership functions, respectively, calculates frequency membership values for each input frequency for each membership function, and calculates the average of the frequency membership values for the corresponding membership. A method for diagnosing a defect of a plant facility using an acoustic signal, characterized in that it is determined as a belonging value for a function.
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