KR102479755B1 - heavy electric equipment preventive maintenance recommendation system based on real-time sensing data and method therefor - Google Patents

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KR102479755B1 KR1020210168269A KR20210168269A KR102479755B1 KR 102479755 B1 KR102479755 B1 KR 102479755B1 KR 1020210168269 A KR1020210168269 A KR 1020210168269A KR 20210168269 A KR20210168269 A KR 20210168269A KR 102479755 B1 KR102479755 B1 KR 102479755B1
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Abstract

The present invention relates to a heavy electric equipment preventive maintenance recommendation system based on real-time sensing data and, more specifically, to a heavy electric equipment preventive maintenance recommendation system based on real-time sensing data, which can solve a problem in which a diagnosis cycle lasts several months or years due to the characteristics of conventional heavy electric equipment, and there is a relatively small amount of learning data due to a relatively small amount of diagnostic data, which causing low accuracy, and a problem in which the interval between the diagnostic cycles is too great, which causing overfitting in trend analysis and deterioration prediction. The system learns a deterioration simulation model using diagnostic history data for the plurality of heavy electric equipment included in the same heavy electric equipment group as prediction target heavy electric equipment, and learns the deterioration simulation model by calculating a deterioration weight index based on sensor measurement result data of the plurality of heavy electric equipment included in the same heavy electric equipment group as the prediction target heavy electric equipment, thereby Providing higher degradation prediction timing accuracy.

Description

실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템 및 그 방법{heavy electric equipment preventive maintenance recommendation system based on real-time sensing data and method therefor}Heavy electric equipment preventive maintenance recommendation system based on real-time sensing data and method therefor}

본 발명은 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 기술에 대한 것으로, 더 자세하게는 제조사, 제조시기, 중전기기 용량 중 적어도 하나의 항목에 대하여 연관성을 가지는 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 그룹핑하여 복수의 중전기기 그룹을 생성하고, 복수의 중전기기에 대한 중전기기의 식별 정보 및 적어도 하나 이상의 센서로부터 주기적으로 센서 측정 결과 데이터를 입력 받아 연관성을 가지는 복수의 중전기기를 그룹핑하여 데이터 그룹을 생성하고, 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 진단 이력 데이터를 이용하여 미리 저장된 회귀 모델을 통해 회귀 분석을 수행시켜 1차 방정식의 형식을 가지는 방정식을 산출하도록 열화 시뮬레이션 모델을 학습할 수 있으며, 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 센서 측정 결과 데이터를 기반으로 예측 대상 중전기기의 진단 항목 마다 설정된 최적 값과의 오차 추이에 따라 예측 대상 중전기기의 열화 가중치 지수(γ)를 산출하고, 열화 가중치 지수를 열화 시뮬레이션 모델에 반영하여 열화 시뮬레이션을 통해 예방 정비 권고 정보를 생성하여 사용자에게 제공하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템 및 그 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.The present invention relates to a technology for recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment based on real-time sensing data. A plurality of heavy electric machine groups are created by grouping information, and data group by grouping a plurality of heavy electric machines having a relationship by receiving sensor measurement result data from at least one sensor and identification information of heavy electric machine for a plurality of heavy electric machines periodically. and calculates an equation having the form of a linear equation by performing regression analysis through a pre-stored regression model using diagnostic history data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted from the database. Based on the sensor measurement result data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted, according to the error trend with the optimal value set for each diagnostic item of the heavy electric machine to be predicted Preventive maintenance recommendation for heavy electrical equipment based on real-time sensing data that calculates the deterioration weight index (γ) of heavy electrical equipment to be predicted, reflects the degradation weight index to the degradation simulation model, generates preventive maintenance recommendation information through degradation simulation, and provides it to users Its purpose is to provide a system and its method.

고압 회전기, 변압기 등과 같은 중전기기는 발전소를 구성하는 핵심 구성품으로 고장 시 발전정지와 같은 중대한 문제를 야기한다. 절연 파괴 발생 시, 고장 발생 전동기의 복구비용 뿐만 아니라 전력 공급 지장에 의한 이익 손실이 발생하고, 전동기 고장 시 해당 중전기기 뿐만 아니라 주변 설비까지 손실되는 사례도 발생한다.Heavy electric machines such as high-voltage rotors and transformers are key components constituting power plants, and cause serious problems such as power generation stoppage in the event of a failure. In the event of insulation breakdown, not only restoration costs for the faulty motor but also loss of profit due to power supply disruption occurs, and in the event of a motor failure, not only the relevant heavy electric equipment but also peripheral facilities are lost.

따라서, 이러한 중전기기의 고장 발생 전에, 이상 여부를 미리 진단하고 기계의 잔여 수명을 예측할 필요가 있으며, 일반적으로 기계의 수명을 예측하기 위해서는 기계의 진동 상태를 모니터링하여 경험칙적으로 기계 열화의 정도를 파악하고, 이를 기반으로 잔여 수명을 예측하는 방법이 사용되고 있으나 이러한 방법은, 잔여수명의 정확한 예측이 어려운 문제가 있다. Therefore, before the failure of such heavy electrical equipment, it is necessary to diagnose the abnormality in advance and predict the remaining life of the machine. A method of identifying and predicting the remaining life based on this is used, but this method has a problem in that it is difficult to accurately predict the remaining life.

종래 방법으로는 정확한 예측이 어려워 고장이 발생할 가능성이 낮지 않으며, 고장이 발생할 경우, 출력 감발이나 발전 정지, 혹은 시설 손상 등 중대한 문제를 야기할 뿐만 아니라, 전동기 고장 시 재권선에 약 20일이 소요되며, 발전기 권선 절연파괴의 경우 권선의 신규제작, 설치 등 약 6개월이 소요될 정도로 복구 기간 동안의 운전 손실 비용이 막대하므로, 중전기기의 정확한 열화 시점을 예측하는 기술에 대한 중요도가 점차 증가하고 있는 추세이다.With the conventional method, it is difficult to predict accurately, so the possibility of failure is not low. In case of failure, not only does it cause serious problems such as output depletion, stoppage of power generation, or damage to facilities, but it also takes about 20 days to rewind in case of motor failure. In the case of insulation breakdown in generator windings, the cost of operation loss during the recovery period is enormous enough to take about 6 months, such as new manufacturing and installation of windings. It is a trend.

또한 종래 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 예측 대상 중전 기기와 동일 중전기기의 정상 상태로 판단된 진단 이력 데이터만 사용하여 MTS(Mahalanobis Taguchi System) 분석 통해 중전 기기의 절연 판단을 수행한 결과 중전기기의 특징상 진단 주기가 수개월 또는 수년이 되어 상대적으로 적은 수의 진단 데이터만이 존재하고, 진단 주기 사이의 간격이 너무 넓어 트렌드 분석 및 열화 예측에 있어 오버 피팅 문제가 발생하여 그 정확도가 낮다는 어려움이 존재하였다.In addition, as a result of performing the insulation judgment of heavy electric equipment through MTS (Mahalanobis Taguchi System) analysis using only the diagnosis history data determined as the normal state of the heavy electric equipment identical to the heavy electric equipment to be predicted among the diagnostic history data of the conventional heavy electric equipment Characteristically, the diagnosis cycle is several months or years, so only a relatively small number of diagnosis data exists, and the interval between diagnosis cycles is too wide, resulting in overfitting problems in trend analysis and degradation prediction, resulting in low accuracy. existed.

본 발명은 종래 진단 이력 데이터를 이용하여 중전 기기의 절연 판단을 수행한 결과 중전기기의 특징상 진단 주기가 수개월 또는 수년이 되어 상대적으로 적은 수의 진단 데이터만이 존재하고, 진단 주기 사이의 간격이 너무 넓어 트렌드 분석 및 열화 예측에 있어 오버 피팅 문제가 발생하여 그 정확도가 낮다는 어려움을 해결하기 위하여 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터를 이용하여 열화 시뮬레이션 모델을 학습하고, 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 센서 측정 결과 데이터를 기반으로 열화 가중치 지수를 산출하여 열화 시뮬레이션 모델을 학습함으로써 더 높은 열화 예측 시기 정확도를 제공할 수 있는 예방 정비 권고 정보를 생성하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 기술을 제공하는 것에 그 목적이 있다.In the present invention, as a result of performing insulation determination of heavy electric equipment using conventional diagnostic history data, only a relatively small number of diagnostic data exists due to the characteristics of heavy electric equipment, as the diagnostic cycle is several months or years, and the interval between diagnostic cycles is In order to solve the difficulty that accuracy is low due to over-fitting problem in trend analysis and degradation prediction because it is too wide, diagnosis history data for a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted are used from the database. Higher degradation prediction timing accuracy by learning the degradation simulation model, calculating the degradation weight index based on the sensor measurement result data of a plurality of heavy electrical equipment included in the same heavy electrical equipment group as the heavy electrical equipment to be predicted, and learning the degradation simulation model Its purpose is to provide preventive maintenance recommendation technology for heavy electrical equipment based on real-time sensing data that generates preventive maintenance recommendation information that can be provided.

본 발명의 실시예예에 따르면 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방 정비 권고 시스템에 있어서, 각 중전기기 별로 진단 정보를 시계열적으로 정렬하여 생성한 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보와 적어도 하나의 센서가 수집한 센서 측정 데이터를 저장하는 데이터 베이스; 및 입력 받은 상기 데이터 베이스로부터 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보, 센서 측정 데이터를 분석하여 예방 정비 권고 정보를 생성하는 관리 서버를 포함하고, 상기 데이터 베이스는, 데이터 기록 파일을 이용하거나 데이터 입력 폼을 제공하여 사용자로부터 직접 입력 받아 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 관리하는 오프라인 데이터 관리부; 복수의 중전기기에 대한 중전기기의 식별 정보 및 적어도 하나 이상의 센서로부터 주기적으로 센서 측정 결과 데이터를 업로드 받아 관리하는 온라인 데이터 관리부; 및 상기 중전기기 식별 정보를 기준으로 제조사, 제조시기, 전동기기 용량 중 적어도 하나의 항목에 대하여 연관성을 가지는 복수의 중전기기를 그룹핑하여 데이터 그룹을 생성하고, 상기 데이터 그룹에 포함된 각 중전 기기 별로 진단 이력 데이터 및 센서 측정 결과 데이터를 관리하는 연관 데이터 그룹 생성부를 더 포함하고, 상기 관리 서버는,According to an embodiment of the present invention, in the heavy electric machine preventive maintenance recommendation system based on real-time sensing data, diagnostic history data and heavy electric machine identification information for a plurality of heavy electric machines generated by chronologically aligning diagnostic information for each heavy electric machine a database for storing sensor measurement data collected by at least one sensor; And a management server for generating preventive maintenance recommendation information by analyzing diagnosis history data, heavy electric machine identification information, and sensor measurement data for a plurality of heavy electric machines from the received database, wherein the database includes a data record file. Off-line data management unit for managing diagnosis history data and heavy electric machine identification information for a plurality of heavy electric machines by using or providing a data input form to receive direct input from a user; An online data management unit that receives and manages identification information of a plurality of heavy electric machines and sensor measurement result data from at least one or more sensors and periodically uploads them; And based on the heavy electric machine identification information, a data group is created by grouping a plurality of heavy electric machines having a correlation with respect to at least one item of manufacturer, manufacturing period, and motor capacity, and diagnosis is made for each heavy electric machine included in the data group. Further comprising a related data group generating unit for managing history data and sensor measurement result data, wherein the management server,

상기 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고, 생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 회귀 분석을 수행시켜 1차 방정식의 형식을 가지는 방정식을 산출하도록 열화 시뮬레이션 모델을 학습시키는 열화 시뮬레이션 모델 학습부; 상기 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 센서 측정 결과 데이터를 기반으로 예측 대상 중전기기의 진단 항목 마다 설정된 최적 값과의 오차 추이에 따라 예측 대상 중전기기의 열화 가중치 지수(γ)를 산출하고, 상기 열화 가중치 지수를 열화 시뮬레이션 모델에 반영하는 열화 가중치 반영부; 및 상기 열화 시뮬레이션 모델에 따라 각 데이터 세트별로 선형 회귀 분석을 수행하고, 수행한 결과를 기반으로 열화 예측 정보를 생성하며, 상기 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 따라 예방 정비 권고 정보를 생성하는 예방 정비 권고 정보 생성부를 더 포함할 수 있다.From the database, a plurality of data sets are generated by grouping a plurality of data included in the diagnostic history data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted, and a plurality of data sets are generated. A deterioration simulation model learning unit for learning a deterioration simulation model to calculate an equation having a form of a linear equation by performing a regression analysis through a pre-stored regression model for each data set using the included history data as learning data; Based on the sensor measurement result data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted from the database, deterioration of the heavy electric machine to be predicted according to the error trend with the optimal value set for each diagnostic item of the heavy electric machine to be predicted a degradation weight reflection unit that calculates a weight index (γ) and reflects the degradation weight index to a degradation simulation model; and performing linear regression analysis for each data set according to the degradation simulation model, generating degradation prediction information based on the performed results, and generating preventive maintenance recommendation information according to a degradation prediction time included in the degradation prediction information. A preventive maintenance recommendation information generation unit may be further included.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 열화 시뮬레이션 모델 학습부는, 상기 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고, 생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 회귀 분석을 수행하여 1차 방정식의 형식을 가지는 방정식을 산출하도록 열화 시뮬레이션 모델을 학습시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the degradation simulation model learning unit generates a plurality of data sets by grouping a plurality of data included in the diagnosis history data, and the history data included in each generated data set. The deterioration simulation model may be trained to calculate an equation having a form of a linear equation by performing regression analysis through a pre-stored regression model for each data set using as learning data.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 열화 시뮬레이션 모델 학습부는, 상기 미리 저장된 회귀 모델에 의해 산출된 상기 방정식을 통한 분석 결과 값과 진단 이력 데이터를 대비하여 진단 이력 데이터와의 오차가 상대적으로 가장 적게 발생하는 분석 결과 값을 가지는 회귀 모델을 해당 데이터 세트의 회귀 모델로 선정하여 다수의 회귀 분석 모델로 구성된 열화 시뮬레이션 모델을 설계할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the deterioration simulation model learning unit compares the diagnosis history data with the analysis result value through the equation calculated by the pre-stored regression model, so that the error between the diagnosis history data and the diagnosis history data is relatively small. A degradation simulation model composed of a plurality of regression analysis models may be designed by selecting a regression model having an analysis result value as a regression model of the corresponding data set.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 열화 가중치 반영부는, 상기 센서 측정 결과 데이터를 분석하여 상기 예측 대상 중전기기의 진단 항목 마다 설정된 최적 값과의 오차를 산출하고, 상기 오차의 크기가 클수록 높은 값을 가지는 가중치 지수 γ를 산출하여 수학식 2와 같이 상기 방정식에 가중치를 적용하여 상기 열화 시뮬레이션 모델에 반영할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the deterioration weight reflection unit analyzes the sensor measurement result data to calculate an error with the optimal value set for each diagnosis item of the heavy electric machine to be predicted, and the larger the size of the error, the higher the value A weight exponent γ may be calculated and a weight may be applied to the equation as shown in Equation 2 and reflected in the degradation simulation model.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 관리 서버는, 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 학습 데이터로 입력 받아 절연 상태 판단 모델 및 고장 판단 모델을 학습하고, 학습된 상기 절연 상태 판단 모델 및 고장 판단 모델을 이용하여 예측 대상 중전기기의 고장 예측 시점 정보를 포함한 건전성 분석 정보를 생성하는 건전성 분석 정보 생성부를 더 포함하고, 상기 예방 정비 권고 정보 생성부는, 상기 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 가중치 δ, 상기 건전성 분석 정보에 포함된 고장 예측 시점에 가중치 ε를 산정하고, 가중치를 적용한 열화 예측 정보 및 건전성 분석 정보를 이용하여 상기 예방 정비 권고 정보를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the management server receives diagnostic history data pre-diagnosed in normal and abnormal states among diagnostic history data for a plurality of heavy electric machines as learning data, and constructs an insulation state determination model and a failure determination model. Further comprising a health analysis information generation unit for learning and generating health analysis information including failure prediction time information of the heavy electrical equipment to be predicted using the learned insulation state determination model and failure determination model, wherein the preventive maintenance recommendation information generation unit , the weight δ at the time of prediction of degradation included in the degradation prediction information, and the weight ε at the time of prediction of failure included in the health analysis information, and the preventive maintenance recommendation information using the weighted degradation prediction information and health analysis information can create

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 건전성 분석 정보 생성부는, 상기 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 학습 데이터로 입력 받아 단위 공간을 설정하고, 정상 상태와 비정상 상태를 판단하기 위한 상기 단위 공간 내에서의 거리 평균을 산출하여 거리 평균을 통해 절연 상태를 판단할 수 있는 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 절연 상태 판단 모델 학습부; 상기 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터 및 상기 복수의 중전기기의 시점 별 절연 상태정보를 고장 판단 모델에 입력하여 각 중전기기를 시스템 계층으로 나누고, 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 기준으로 각 중전기기를 대상으로 상기 시스템 계층 별로 요구되는 기능 레벨의 중요 측정 항목에 대한 시점 별 상태 값을 도출하며, 도출된 시스템 계층 별로 요구되는 기능 레벨의 시점 별 상태 값의 만족 여부에 따라 고장 예측 시점을 판단하는 고장 판단 모델을 학습시키는 고장 판단 모델 학습부; 상기 고장 판단 모델에서 도출된 각 중전기기를 대상으로 시스템 계층 별로 요구되는 복수의 기능 레벨의 시점 별 상태 값을 출력 변수로 선정하고, 수신한 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터와 출력 변수를 분석하여 확률 분포를 산출하고 산출된 확률 분포를 사전 분포로 설정하고, 상기 출력 변수 대한 사전 분포를 베이시안 접근법을 이용하여 사후 분포로 지속적으로 업데이트를 수행하는 모델 데이터 학습 수행부; 및 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 상기 절연 상태 판단 모델에 입력하여, 상기 예측 대상 중전기기의 시점 별 절연 상태정보를 제공받고, 상기 예측 대상 중전기기의 시점별 절연 상태정보 및 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터를 고장 판단 모델에 입력하여 고장 예측 시점 정보를 생성하는 고장 예측 시점 정보 생성부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the soundness analysis information generation unit is diagnosed in advance as a normal state and an abnormal state among diagnosis history data for a plurality of heavy electric devices included in the same heavy electric device group as the heavy electric machine to be predicted from the database. An insulation state determination model capable of determining the insulation state through distance average by receiving history data as learning data, setting a unit space, and calculating a distance average within the unit space for determining a normal state and an abnormal state. an insulation state determination model learning unit for learning; Among the diagnosis history data for a plurality of heavy electrical devices included in the same heavy electrical device group as the heavy electrical equipment to be predicted from the database, diagnosis history data pre-diagnosed in normal and abnormal states and insulation state information for each time point of the plurality of heavy electrical devices It is entered into the failure determination model to divide each heavy electrical device into system layers, and based on the diagnosis history data pre-diagnosed in normal and abnormal states, for each heavy electrical device, each time point for important measurement items of the function level required for each system layer. a failure determination model learning unit that derives a state value and learns a failure determination model for determining a failure prediction time point according to whether or not the state value at each time point of a functional level required for each derived system layer is satisfied; For each heavy electric machine derived from the failure determination model, a state value at each point in time of a plurality of functional levels required for each system layer is selected as an output variable, and a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the received heavy electric machine to be predicted A model that analyzes diagnostic history data and output variables for , calculates a probability distribution, sets the calculated probability distribution as a prior distribution, and continuously updates the prior distribution for the output variables to a posterior distribution using a Bayesian approach. data learning execution unit; and diagnostic history data and heavy electric machine identification information of the heavy electrical equipment to be predicted are input to the insulation state determination model to receive insulation state information of the heavy electric equipment to be predicted at each time point, and insulation state information at each time point of the heavy electric equipment to be predicted. And it may further include a failure prediction time information generation unit for generating failure prediction time information by inputting the diagnosis history data of the heavy electrical equipment to be predicted into a failure determination model.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는, 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터를 절연 판단 모델에 입력하여, 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태로 미리 진단된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 기준으로 정상 그룹을 생성하고, 상기 정상 그룹에 포함된 진단 이력 데이터를 대상으로 정규화를 수행하여 상기 정상 그룹의 중심점으로부터 상기 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 단위 거리로 측정하고, 측정된 단위 거리들의 단위 거리 평균이 1.0이 되는 공간을 단위 공간으로 선정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit inputs a plurality of major variable measurement data of diagnostic history data pre-diagnosed in a normal state and an abnormal state among the received diagnosis history data of heavy electrical equipment to an insulation determination model. Thus, a normal group is created based on the main variable measurement data of a plurality of diagnostic history data pre-diagnosed in a normal state among the input diagnostic history data of heavy electrical equipment, and normalization is performed for the diagnostic history data included in the normal group A probability distribution distance from the center point of the normal group to a plurality of diagnostic history data included in the normal group is measured as a unit distance, and a space in which the unit distance average of the measured unit distances is 1.0 is selected as the unit space. can do.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는, 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 대상으로 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 평균 값을 뺀 값을 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 표준편차로 나누어 주어 정규화를 수행하여 각 진단 이력 데이터 별 복수의 정규화된 벡터를 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit measures the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group for the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group. A plurality of normalized vectors for each diagnosis history data may be calculated by performing normalization by dividing the value obtained by subtracting the average value by the standard deviation of the measurement data of the main variables of each diagnosis history data included in the normal group.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는, 상기 정규화된 벡터를 대상으로 상관계수로 구성된 상관행렬의 역행렬을 적용하여 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit applies an inverse matrix of a correlation matrix composed of correlation coefficients to the normalized vector to obtain a probability distribution distance with a plurality of diagnostic history data included in the normal group. can measure

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는, 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터를 절연 판단 모델에 입력하여, 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 비정상 상태로 미리 진단된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 기준으로 비정상 그룹을 생성하고, 상기 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터에서 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 평균값을 뺀 값을 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 표준편차로 나누어 비정상 그룹을 정규화 하여 복수의 정규화된 벡터를 산출하고, 상기 복수의 정규화된 벡터를 대상으로 상관계수로 구성된 상관행렬의 역행렬을 적용하여 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 단위 거리로 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit inputs a plurality of major variable measurement data of diagnostic history data pre-diagnosed in an abnormal state among the received diagnostic history data of heavy electrical equipment to an insulation determination model, and inputs Among the diagnostic history data of the received heavy electrical equipment, an abnormal group is created based on the main variable measurement data of a plurality of diagnostic history data previously diagnosed as abnormal, and the main variable measurement data of the plurality of diagnostic history data included in the abnormal group Normalize the abnormal group by dividing the average value of the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group by the standard deviation of the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group. A probability distribution distance with a plurality of diagnostic history data included in an abnormal group may be measured as a unit distance by calculating a vector and applying an inverse matrix of a correlation matrix composed of correlation coefficients to the plurality of normalized vectors.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는, 상기 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리와 상기 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리의 분포가 미리 설정된 기준 이상 차이가 나지 아니하는 경우, 상기 절연 상태 판단 모델의 학습이 완료되지 아니한 것으로 판단하여 미리 설정된 기준 이상 차이가 날 때까지 절연 상태 판단 모델의 학습을 반복할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the insulation state determination model learning unit, a distribution of a unit distance of a plurality of diagnosis history data included in the normal group and a unit distance of a plurality of diagnosis history data included in the abnormal group is set in advance. If the difference does not exceed the reference level, it is determined that the learning of the insulation status determination model is not completed, and the learning of the insulation status determination model may be repeated until the difference exceeds a predetermined reference level.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는, 상기 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리와 상기 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리의 분포의 차이를 크게 하기 위하여 주요 변수 중 복수의 예측 유용 변수를 선정하고, 상기 선정된 예측 유용 변수를 기준으로 상기 정상 그룹의 단위 공간 및 단위 거리를 재선정하도록 절연 상태 판단 모델을 재 학습할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit calculates a difference in distribution between a unit distance of a plurality of diagnostic history data included in the normal group and a unit distance of a plurality of diagnostic history data included in the abnormal group. In order to increase the size, a plurality of predictive useful variables are selected among the main variables, and the insulation state determination model may be re-learned to re-select the unit space and unit distance of the normal group based on the selected predictive useful variables.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는, 상기 복수의 예측 유용 변수를 선정하기 위하여 2수준계 직교배열표를 이용하여 내측배열과 외측배열에 변수와 신호인자를 배치하고, 각 주요 변수를 대상으로 단위 거리를 계산하고, 계산한 값의 신호 잡음비를 도출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit arranges variables and signal factors in an inner array and an outer array using a two-level orthogonal array table to select the plurality of predictive useful variables, and each It is possible to calculate the unit distance for the main variable and derive the signal-to-noise ratio of the calculated value.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는, 상기 복수의 예측 유용 변수에 포함된 변수 개별로 예측 능력이 있는지 여부를 판단하기 위하여, 각 변수를 대상으로 계산한 단위 거리의 신호 잡음비 평균의 차를 이용하여 신호 잡음비 이득을 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit determines whether each variable included in the plurality of predictive useful variables has predictive capability, and the signal-to-noise ratio of a unit distance calculated for each variable. The signal-to-noise ratio gain can be calculated using the difference in average.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는, 상기 신호 잡음비 이득이 음의 값을 갖는 경우 해당 변수는 예측 능력이 없는 것으로 판단하고,According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit determines that the corresponding variable has no predictive ability when the SNR gain has a negative value,

상기 신호 잡음비 이득이 양의 값을 갖는 경우 예측 능력이 있는 것으로 판단하며,If the SNR gain has a positive value, it is determined that there is predictive ability;

상기 양의 값이 클수록 예측 능력이 높은 것으로 판단할 수 있다.It can be determined that the higher the positive value, the higher the predictive ability.

본 발명의 실시예에 따르면 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 방법은 각 중전기기 별로 진단 정보를 시계열적으로 정렬하여 생성한 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보와 적어도 하나의 센서가 수집한 센서 측정 데이터를 저장하는 단계; 및 입력 받은 상기 데이터 베이스로부터 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보, 센서 측정 데이터를 분석하여 예방 정비 권고 정보를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 데이터를 저장하는 단계는, 데이터 기록 파일을 이용하거나 데이터 입력 폼을 제공하여 사용자로부터 직접 입력 받아 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 관리하는 단계; 복수의 중전기기에 대한 중전기기의 식별 정보 및 적어도 하나 이상의 센서로부터 주기적으로 센서 측정 결과 데이터를 업로드 받아 관리하는 단계; 상기 중전기기 식별 정보를 기준으로 제조사, 제조시기, 전동기기 용량 중 적어도 하나의 항목에 대하여 연관성을 가지는 복수의 중전기기를 그룹핑하여 데이터 그룹을 생성하고, 상기 데이터 그룹에 포함된 각 중전 기기 별로 진단 이력 데이터 및 센서 측정 결과 데이터를 관리하는 단계를 더 포함하고, 상기 예방 정비 권고 정보를 생성하는 단계는, 상기 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고, 생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 회귀 분석을 수행시켜 1차 방정식의 형식을 가지는 방정식을 산출하도록 열화 시뮬레이션 모델을 학습시키는 단계; 상기 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 센서 측정 결과 데이터를 기반으로 예측 대상 중전기기의 진단 항목 마다 설정된 최적 값과의 오차 추이에 따라 예측 대상 중전기기의 열화 가중치 지수(γ)를 산출하고, 상기 열화 가중치 지수를 열화 시뮬레이션 모델에 반영하는 단계; 및According to an embodiment of the present invention, the heavy electric machine preventive maintenance recommendation method based on real-time sensing data includes diagnostic history data and heavy electric machine identification information for a plurality of heavy electric machines generated by chronologically aligning diagnostic information for each heavy electric machine, and at least one Storing the sensor measurement data collected by the sensor of the; And generating preventive maintenance recommendation information by analyzing diagnostic history data, heavy electric machine identification information, and sensor measurement data for a plurality of heavy electric machines from the input database, wherein the storing of the data includes data recording. Managing diagnosis history data and heavy electric machine identification information for a plurality of heavy electric machines by receiving direct input from a user by using a file or providing a data input form; Periodically uploading and managing sensor measurement result data from at least one sensor and identification information of a heavy electric machine for a plurality of heavy electric machines; Based on the heavy electric machine identification information, a data group is created by grouping a plurality of heavy electric machines having a correlation with respect to at least one item of manufacturer, manufacturing period, and electric machine capacity, and diagnosis history for each heavy electric machine included in the data group Further comprising managing data and sensor measurement result data, and generating the preventive maintenance recommendation information, the diagnosis history data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted from the database. A plurality of data sets are created by grouping a plurality of included data, and regression analysis is performed through a pre-stored regression model for each data set using the history data included in each generated data set as learning data. training the degradation simulation model to calculate an equation having a form of a first-order equation; Based on the sensor measurement result data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted from the database, deterioration of the heavy electric machine to be predicted according to the error trend with the optimal value set for each diagnostic item of the heavy electric machine to be predicted Calculating a weight index (γ) and reflecting the degradation weight index to a degradation simulation model; and

상기 열화 시뮬레이션 모델에 따라 각 데이터 세트별로 선형 회귀 분석을 수행하고, 수행한 결과를 기반으로 열화 예측 정보를 생성하며, 상기 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 따라 예방 정비 권고 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.Performing linear regression analysis for each data set according to the degradation simulation model, generating degradation prediction information based on the performed result, and generating preventive maintenance recommendation information according to a degradation prediction time included in the degradation prediction information may further include.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 열화 시뮬레이션 모델을 학습시키는 단계는, 상기 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고, 생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 회귀 분석을 수행하여 1차 방정식의 형식을 가지는 방정식을 산출하도록 열화 시뮬레이션 모델을 학습시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step of learning the degradation simulation model, a plurality of data sets are generated by grouping a plurality of data included in the diagnosis history data, and included in each generated data set. The deterioration simulation model may be trained to calculate an equation having a form of a linear equation by performing regression analysis through a pre-stored regression model for each data set using the historical data as learning data.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 열화 시뮬레이션 모델을 학습시키는 단계는, 상기 미리 저장된 회귀 모델에 의해 산출된 상기 방정식을 통한 분석 결과 값과 진단 이력 데이터를 대비하여 진단 이력 데이터와의 오차가 상대적으로 가장 적게 발생하는 분석 결과 값을 가지는 회귀 모델을 해당 데이터 세트의 회귀 모델로 선정하여 다수의 회귀 분석 모델로 구성된 열화 시뮬레이션 모델을 설계할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of learning the deterioration simulation model may include comparing an analysis result value through the equation calculated by the pre-stored regression model and diagnosis history data so that an error between the diagnosis history data and the diagnosis history data is relatively A degradation simulation model composed of a plurality of regression analysis models may be designed by selecting a regression model having the least occurring analysis result value as a regression model of the corresponding data set.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 열화 시뮬레이션 모델에 반영하는 단계는, 상기 센서 측정 결과 데이터를 분석하여 상기 예측 대상 중전기기의 진단 항목 마다 설정된 최적 값과의 오차를 산출하고, 상기 오차의 크기가 클수록 높은 값을 가지는 가중치 지수 γ를 산출하여 수학식 2와 같이 상기 방정식에 가중치를 적용하여 상기 열화 시뮬레이션 모델에 반영할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step of reflecting the deterioration simulation model, the sensor measurement result data is analyzed to calculate an error with an optimal value set for each diagnosis item of the heavy electric machine to be predicted, and the size of the error is A weighting exponent γ having a larger value may be calculated, and a weighted value may be applied to the equation as shown in Equation 2 and reflected in the deterioration simulation model.

상기 예방 정비 권고 정보를 생성하는 단계는, 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 학습 데이터로 입력 받아 절연 상태 판단 모델 및 고장 판단 모델을 학습하고, 학습된 상기 절연 상태 판단 모델 및 고장 판단 모델을 이용하여 예측 대상 중전기기의 고장 예측 시점 정보를 포함한 건전성 분석 정보를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 예방 정비 권고 정보를 생성하는 단계는, 상기 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 가중치 δ, 상기 건전성 분석 정보에 포함된 고장 예측 시점에 가중치 ε를 산정하고, 가중치를 적용한 열화 예측 정보 및 건전성 분석 정보를 이용하여 상기 예방 정비 권고 정보를 생성할 수 있다. In the generating of the preventive maintenance recommendation information, the diagnostic history data pre-diagnosed in normal and abnormal states among the diagnostic history data for a plurality of heavy electric machines is input as learning data, and an insulation state determination model and a failure determination model are learned, Further comprising the step of generating soundness analysis information including information about the time of prediction of failure of the heavy electrical equipment to be predicted using the learned insulation state determination model and failure determination model, wherein the generating of the preventive maintenance recommendation information comprises the step of generating the preventive maintenance recommendation information. Calculate the weight δ at the time of prediction of degradation included in the degradation prediction information and the weight ε at the time of prediction of failure included in the health analysis information, and generate the preventive maintenance recommendation information using the weighted degradation prediction information and health analysis information can do.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 건전성 분석 정보를 생성하는 단계는, 상기 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 학습 데이터로 입력 받아 단위 공간을 설정하고, 정상 상태와 비정상 상태를 판단하기 위한 상기 단위 공간 내에서의 거리 평균을 산출하여 거리 평균을 통해 절연 상태를 판단할 수 있는 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계; 상기 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터 및 상기 복수의 중전기기의 시점 별 절연 상태정보를 고장 판단 모델에 입력하여 각 중전기기를 시스템 계층으로 나누고, 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 기준으로 각 중전기기를 대상으로 상기 시스템 계층 별로 요구되는 기능 레벨의 중요 측정 항목에 대한 시점 별 상태 값을 도출하며, 도출된 시스템 계층 별로 요구되는 기능 레벨의 시점 별 상태 값의 만족 여부에 따라 고장 예측 시점을 판단하는 고장 판단 모델을 학습시키는 단계; 상기 고장 판단 모델에서 도출된 각 중전기기를 대상으로 시스템 계층 별로 요구되는 복수의 기능 레벨의 시점 별 상태 값을 출력 변수로 선정하고, 수신한 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터와 출력 변수를 분석하여 확률 분포를 산출하고 산출된 확률 분포를 사전 분포로 설정하고, 상기 출력 변수 대한 사전 분포를 베이시안 접근법을 이용하여 사후 분포로 지속적으로 업데이트를 수행하는 단계; 및 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 상기 절연 상태 판단 모델에 입력하여, 상기 예측 대상 중전기기의 시점 별 절연 상태정보를 제공받고, 상기 예측 대상 중전기기의 시점별 절연 상태정보 및 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터를 고장 판단 모델에 입력하여 고장 예측 시점 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the generating of the health analysis information may include, from the database, a normal state and an abnormal state of diagnostic history data for a plurality of heavy electric devices included in the same heavy electric device group as the heavy electric machine to be predicted from the database. Insulation state that can determine the insulation state through the distance average by receiving the diagnosed diagnosis history data as learning data, setting the unit space, and calculating the distance average within the unit space to determine the normal state and the abnormal state training a judgment model; Among the diagnosis history data for a plurality of heavy electrical devices included in the same heavy electrical device group as the heavy electrical equipment to be predicted from the database, diagnosis history data pre-diagnosed in normal and abnormal states and insulation state information for each time point of the plurality of heavy electrical devices It is entered into the failure determination model to divide each heavy electrical device into system layers, and based on the diagnosis history data pre-diagnosed in normal and abnormal states, for each heavy electrical device, each time point for important measurement items of the function level required for each system layer. deriving a state value and learning a failure determination model for determining a failure prediction time point according to whether or not the state value for each time point of a function level required for each derived system layer is satisfied; For each heavy electric machine derived from the failure determination model, a state value at each point in time of a plurality of functional levels required for each system layer is selected as an output variable, and a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the received heavy electric machine to be predicted Analyzing diagnostic history data and output variables for , calculating a probability distribution, setting the calculated probability distribution as a prior distribution, and continuously updating the prior distribution for the output variable as a posterior distribution using a Bayesian approach. ; and diagnostic history data and heavy electric machine identification information of the heavy electrical equipment to be predicted are input to the insulation state determination model to receive insulation state information of the heavy electric equipment to be predicted at each time point, and insulation state information at each time point of the heavy electric equipment to be predicted. and generating failure prediction time information by inputting diagnostic history data of the heavy electrical equipment to be predicted into a failure determination model.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는, 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터를 절연 판단 모델에 입력하여,According to an embodiment of the present invention, the step of learning the insulation state determination model is to determine the insulation of a plurality of major variable measurement data of diagnostic history data pre-diagnosed in normal and abnormal states among the input diagnostic history data of heavy electrical equipment. By inputting into the model,

입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태로 미리 진단된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 기준으로 정상 그룹을 생성하고, 상기 정상 그룹에 포함된 진단 이력 데이터를 대상으로 정규화를 수행하여 상기 정상 그룹의 중심점으로부터 상기 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 단위 거리로 측정하고, 측정된 단위 거리들의 단위 거리 평균이 1.0이 되는 공간을 단위 공간으로 선정할 수 있다..A normal group is created based on the main variable measurement data of a plurality of diagnostic history data pre-diagnosed in a normal state among the input diagnostic history data of heavy electrical equipment, and normalization is performed for the diagnostic history data included in the normal group. A probability distribution distance from the center point of the normal group to a plurality of diagnostic history data included in the normal group may be measured as a unit distance, and a space in which the unit distance average of the measured unit distances is 1.0 may be selected as the unit space. there is..

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는, 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 대상으로 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 평균 값을 뺀 값을 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 표준편차로 나누어 주어 정규화를 수행하여 각 진단 이력 데이터 별 복수의 정규화된 벡터를 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of learning the insulation state determination model may include measuring the main variable of each diagnostic history data included in the normal group for the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group. A value obtained by subtracting the average value of the measured data is divided by the standard deviation of the main variable measured data of each diagnostic history data included in the normal group to perform normalization, thereby calculating a plurality of normalized vectors for each diagnostic history data.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는, 상기 복수의 정규화된 벡터를 대상으로 상관계수로 구성된 상관행렬의 역행렬을 적용하여 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step of learning the insulation state determination model, a plurality of diagnostic history data included in the normal group is obtained by applying an inverse matrix of a correlation matrix composed of correlation coefficients to the plurality of normalized vectors. Probability distribution distance can be measured.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는, 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터를 절연 판단 모델에 입력하여, 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 비정상 상태로 미리 진단된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 기준으로 비정상 그룹을 생성하고, 상기 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터에서 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 평균값을 뺀 값을 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 표준편차로 나누어 비정상 그룹을 정규화 하여 복수의 정규화된 벡터를 산출하고, 상기 복수의 정규화된 벡터를 대상으로 상관계수로 구성된 상관행렬의 역행렬을 적용하여 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 단위 거리로 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of learning the insulation state determination model includes inputting a plurality of major variable measurement data of diagnostic history data pre-diagnosed in an abnormal state among the received diagnostic history data of heavy electrical equipment to the insulation determination model. Therefore, an abnormal group is created based on the main variable measurement data of a plurality of diagnostic history data pre-diagnosed in an abnormal state among the input diagnostic history data of heavy electrical equipment, and the main variables of the plurality of diagnostic history data included in the abnormal group The abnormal group is normalized by dividing the value obtained by subtracting the average value of the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group from the measured data by the standard deviation of the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group. Calculate a normalized vector of , and apply the inverse matrix of the correlation matrix composed of correlation coefficients to the plurality of normalized vectors to measure the probability distribution distance with a plurality of diagnostic history data included in the abnormal group as a unit distance. can

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는, 상기 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리와 상기 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리의 분포가 미리 설정된 기준 이상 차이가 나지 아니하는 경우, 상기 절연 상태 판단 모델의 학습이 완료되지 아니한 것으로 판단하여 미리 설정된 기준 이상 차이가 날 때까지 절연 상태 판단 모델의 학습을 반복할 수 있다..According to an embodiment of the present invention, the step of learning the insulation state determination model may include distribution of unit distances of a plurality of diagnostic history data included in the normal group and unit distances of a plurality of diagnostic history data included in the abnormal group. If there is no difference greater than a preset criterion, it is determined that learning of the insulation state determination model is not completed, and learning of the insulation state determination model may be repeated until a difference greater than a preset criterion is obtained.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는, 상기 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리와 상기 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리의 분포의 차이를 크게 하기 위하여 주요 변수 중 복수의 예측 유용 변수를 선정하고, 상기 선정된 예측 유용 변수를 기준으로 상기 정상 그룹의 단위 공간 및 단위 거리를 재선정하도록 절연 상태 판단 모델을 재 학습할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of learning the insulation state determination model may include distribution of unit distances of a plurality of diagnostic history data included in the normal group and unit distances of a plurality of diagnostic history data included in the abnormal group. In order to increase the difference in , a plurality of predictive useful variables are selected among the main variables, and the insulation state judgment model can be re-learned to re-select the unit space and unit distance of the normal group based on the selected predictive useful variables. .

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는, 상기 복수의 예측 유용 변수를 선정하기 위하여 2수준계 직교배열표를 이용하여 내측배열과 외측배열에 변수와 신호인자를 배치하고, 각 주요 변수를 대상으로 단위 거리를 계산하고, 계산한 값의 신호 잡음비를 도출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step of learning the insulation state determination model, variables and signal factors are arranged in an inner array and an outer array using a two-level orthogonal array table in order to select the plurality of predictive useful variables. , calculate the unit distance for each major variable, and derive the signal-to-noise ratio of the calculated value.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는, 상기 복수의 예측 유용 변수에 포함된 변수 개별로 예측 능력이 있는지 여부를 판단하기 위하여, 각 변수를 대상으로 계산한 단위 거리의 신호 잡음비 평균의 차를 이용하여 신호 잡음비 이득을 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of learning the insulation state determination model is a unit distance calculated for each variable in order to determine whether each variable included in the plurality of predictive useful variables has predictive capability. The signal-noise ratio gain can be calculated using the difference between the average signal-noise ratio of .

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는, 상기 신호 잡음비 이득이 음의 값을 갖는 경우 해당 변수는 예측 능력이 없는 것으로 판단하고, 상기 신호 잡음비 이득이 양의 값을 갖는 경우 예측 능력이 있는 것으로 판단하며, 상기 양의 값이 클수록 예측 능력이 높은 것으로 판단할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step of learning the insulation state determination model, when the SNR gain has a negative value, it is determined that the corresponding variable has no predictive ability, and the SNR gain is a positive value. If it has, it is determined that it has predictive ability, and it can be determined that the predictive ability is high as the positive value increases.

본 발명의 실시예에 따라 구현된 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템은 종래 중전기기의 특성상 특징상 진단 주기가 수개월 또는 수년이 되어 상대적으로 적은 수의 진단 데이터만이 존재하여 학습 데이터가 상대적으로 적게 존재하여 정확도가 떨어지고 진단 주기 사이의 간격이 너무 넓어 트렌드 분석 및 열화 예측에 있어 오버 피팅 문제가 발생하는 단점을 극복하고, 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터를 이용하여 열화 시뮬레이션 모델을 학습하고, 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 센서 측정 결과 데이터를 기반으로 열화 가중치 지수를 산출하여 열화 시뮬레이션 모델을 학습함으로써 더 높은 열화 예측 시기 정확도를 제공할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.The real-time sensing data-based preventive maintenance recommendation system for heavy electrical equipment implemented according to the embodiment of the present invention has a diagnosis cycle of several months or years due to the characteristics of conventional heavy electrical equipment, so there is only a relatively small number of diagnostic data, so learning data It overcomes the disadvantages of over-fitting problems in trend analysis and deterioration prediction because the accuracy is low due to relatively small existence and the interval between diagnosis cycles is too wide. By learning a deterioration simulation model using the diagnostic history data for the predicted target heavy electric machine and learning a deterioration simulation model by calculating a deterioration weight index based on sensor measurement result data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted. It is possible to provide an effect capable of providing high degradation prediction timing accuracy.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 구현된 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템에 포함된 데이터베이스와 관리서버의 세부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3는 본 발명의 제2 실시예에 따른 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템에 포함된 데이터베이스와 관리서버의 세부 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 건전성 분석 정보 생성부의 세부 구성도이다.
도 5는 도 4에 개시된 모델 데이터 학습 수행부에서 베이시안 접근법을 이용하여 업데이트를 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따라 열화 시뮬레이션 모델을 이용하여 각 데이터 세트별로 선정된 회귀 모델을 이용하여 생성된 열화 예측 정보를 생성하는 데이터의 흐름이 나타난 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 절연 상태 판단 모델을 학습시키기 위하여 정상 상태와 비정상 상태를 판단하기 위한 단위 공간 내에서의 거리 평균을 산출하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 방법의 흐름도이다.
1 is a block diagram of a heavy electrical equipment preventive maintenance recommendation system based on real-time sensing data implemented according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing detailed configurations of a database and a management server included in a system for recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment based on real-time sensing data according to a first embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing detailed configurations of a database and a management server included in a system for recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment based on real-time sensing data according to a second embodiment of the present invention.
4 is a detailed configuration diagram of a soundness analysis information generation unit shown in FIG. 2 .
5 is a diagram illustrating a method of performing an update using a Bayesian approach in the model data learning performer disclosed in FIG. 4 .
6 is a diagram illustrating a flow of data for generating degradation prediction information generated using a regression model selected for each data set using a degradation simulation model according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a process of calculating an average distance within a unit space for determining a normal state and an abnormal state in order to train an insulation state determination model according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart of a method for recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment based on real-time sensing data according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, terms such as "comprise" or "having" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present invention, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

또한 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. It will also be understood that combinations of each block of the drawings and flowchart drawings can be performed by computer program instructions, and these computer program instructions can be loaded into a processor of a general-purpose computer, special-purpose computer, or other programmable data processing equipment. Thus, those instructions executed by a processor of a computer or other programmable data processing equipment create means for performing the functions described in the flowchart block(s).

이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.These computer program instructions may also be stored in a computer usable or computer readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing equipment to implement functionality in a particular way, such that the computer usable or computer readable memory The instructions stored in are also capable of producing an article of manufacture containing instruction means that perform the functions described in the flowchart block(s).

컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.The computer program instructions can also be loaded on a computer or other programmable data processing equipment, so that a series of operational steps are performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-executed process to generate computer or other programmable data processing equipment. Instructions for performing processing equipment may also provide steps for performing the functions described in the flowchart block(s).

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. Additionally, each block may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing specified logical function(s).

그리고 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.And it should be noted that in some alternative embodiments it is also possible for the functions mentioned in the blocks to occur out of order. For example, two blocks shown in succession may in fact be executed substantially concurrently, or the blocks may sometimes be executed in reverse order depending on their function.

이 때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. At this time, the term '~unit' used in this embodiment means software or a hardware component such as a field-programmable gate array (FPGA) or application specific integrated circuit (ASIC), and what role does '~unit' have? perform them

그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.However, '~ part' is not limited to software or hardware. '~bu' may be configured to be in an addressable storage medium and may be configured to reproduce one or more processors.

따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.Therefore, as an example, '~unit' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. Functions provided within components and '~units' may be combined into smaller numbers of components and '~units' or further separated into additional components and '~units'. In addition, components and '~units' may be implemented to play one or more CPUs in a device or a secure multimedia card.

본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 특정 시스템의 예를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 명세서에서 청구하고자 하는 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템 및 서비스에도 본 명세서에 개시된 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 적용 가능하며, 이는 당해 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.In describing the embodiments of the present invention in detail, an example of a specific system will be the main target, but the main subject matter to be claimed in this specification extends the scope disclosed herein to other communication systems and services having a similar technical background. It can be applied within a range that does not deviate greatly, and this will be possible with the judgment of those skilled in the art.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템 및 그 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a heavy electrical equipment preventive maintenance recommendation system and method based on real-time sensing data according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 구현된 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a heavy electrical equipment preventive maintenance recommendation system based on real-time sensing data implemented according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면 구현된 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템이 나타나 있으며, 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템은 데이터베이스(100)와 관리서버(2000)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a system for recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment based on real-time sensing data is shown, and the system for recommending preventive maintenance of heavy electric equipment based on real-time sensing data may include a database 100 and a management server 2000.

본 발명의 일 실시예에 따르면 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템은 적어도 하나의 프로세서를 이용하여 구동될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a heavy electrical equipment preventive maintenance recommendation system based on real-time sensing data may be driven using at least one processor.

데이터베이스(100)는 중전기기 별로 진단 정보를 시계열적으로 정렬하여 생성한 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보와 적어도 하나의 센서가 수집한 센서 측정 데이터를 저장할 수 있다.The database 100 may store diagnosis history data and heavy electric machine identification information and sensor measurement data collected by at least one sensor for a plurality of heavy electric machines generated by chronologically arranging diagnostic information for each heavy electric machine.

여기서 중전기기는 산업 현장 및 발전소에서 사용되는 대용량의 산업 장비 또는 산업 기계를 의미할 수 있다.Here, the heavy electric machine may mean large-capacity industrial equipment or industrial machinery used in industrial sites and power plants.

본 발명의 일 실시예에 따르면 진단 이력 데이터는 복수 특정 시점에서 진행된 진단 결과를 포함한 진단 정보를 시간의 흐름에 따라 정렬하여 하나의 정보로 생성한 정보를 의미할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, diagnosis history data may refer to information generated as one piece of information by arranging diagnosis information including diagnosis results performed at a plurality of specific points in time according to the lapse of time.

본 발명의 일 실시예에 따르면 중전기기 식별정보는 개별 중전기기를 식별하기 위한 중전기기가 가지고 있는 고유의 시리얼 넘버 또는 데이터 베이스 상에서 임의로 지정한 ID 넘버를 의미할 수 있으며, 형식에 관계없이 개별 중전기기를 식별할 수 있는 것이라면 제한없이 사용될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the heavy electric machine identification information may mean a unique serial number possessed by the heavy electric machine for identifying the heavy electric machine or an ID number randomly designated on the database, regardless of the format, to identify the heavy electric machine. Anything that can be used can be used without limitation.

또한 중전기기 식별정보는 개별 중전기기의 제조사, 제조 시기, 전동 기기 용량 등 전동기기 고유의 정보를 해당 중전기기의 시리얼 넘버 또는 ID 넘버에 매칭시켜 포함할 수 있다.In addition, the heavy electric machine identification information may include information specific to the electric machine, such as the manufacturer of the heavy electric machine, the manufacturing period, and the capacity of the electric machine, by matching the serial number or ID number of the heavy electric machine.

관리서버(2000)는 입력 받은 데이터베이스(1000)로부터 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보, 센서 측정 데이터를 분석하여 예방 정비 권고 정보를 생성할 수 있다.The management server 2000 may generate preventive maintenance recommendation information by analyzing diagnosis history data, heavy electric machine identification information, and sensor measurement data for a plurality of heavy electric machines from the input database 1000 .

데이터베이스(1000)와 관리서버(2000)에 대해서는 도 2와 3을 참조하며 더 자세하게 설명하도록 한다.The database 1000 and the management server 2000 will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3 .

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템에 포함된 데이터베이스와 관리서버의 세부 구성을 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing detailed configurations of a database and a management server included in a system for recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment based on real-time sensing data according to a first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면 본 발명의 제1 실시예에 따른 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템에 포함된 데이터베이스(1000)는 오프라인 데이터 관리부(1100), 온라인 데이터 관리부(1200), 연관 데이터 그룹 생성부(1300)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the database 1000 included in the system for recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment based on real-time sensing data according to the first embodiment of the present invention includes an offline data management unit 1100, an online data management unit 1200, and a related data group. A generator 1300 may be further included.

오프라인 데이터 관리부(1100)는 데이터 기록 파일을 이용하거나 데이터 입력 폼을 제공하여 사용자로부터 직접 입력 받아 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 관리할 수 있다.The offline data management unit 1100 may receive direct input from a user by using a data record file or by providing a data input form to manage diagnosis history data and heavy electric machine identification information for a plurality of heavy electric machines.

본 발명의 일 실시예에 따르면 오프라인 데이터 관리부(1100)는 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 사용자에게 직접 입력 받거나 일정한 폼을 가진 파일 형식으로 입력 받을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the offline data management unit 1100 may receive diagnosis history data and heavy electric machine identification information for a plurality of heavy electric machines directly from a user or in a file format having a certain form.

온라인 데이터 관리부(1200)는 복수의 중전기기에 대한 중전기기의 식별 정보 및 적어도 하나 이상의 센서로부터 주기적으로 센서 측정 결과 데이터를 업로드 받아 관리할 수 있다.The online data management unit 1200 may receive and manage identification information of a plurality of heavy electric machines and sensor measurement result data periodically uploaded from at least one sensor.

본 발명의 일 실시예에 따르면 온라인 데이터 관리부(1200)는 중전기기 예방정비 권고 시스템에 연결된 복수의 센서로부터 복수의 중전기기에 대한 복수의 측정 항목의 측정 데이터를 미리 설정된 주기에 따라 수집하여 데이터 베이스에 업로드 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the online data management unit 1200 collects measurement data of a plurality of measurement items for a plurality of heavy electric machines from a plurality of sensors connected to the heavy electric machine preventive maintenance recommendation system according to a preset cycle, and creates a database can be uploaded to

본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 센서와 데이터베이스(1000)는 무선 네트워크 환경을 이용하여 연결할 수 있으나 유선 네트워크 환경을 이용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of sensors and the database 1000 may be connected using a wireless network environment, but may use a wired network environment.

본 발명의 일 실시예에 따르면 중전기기에 설치된 센서로부터 중전기기 검사 항목 측정값을 입력 받아 시계열적으로 정렬하여 중전기기에 대한 검사 항목별 센서 측정 결과 데이터를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, sensor measurement result data for each inspection item for the heavy electric machine may be generated by receiving the measurement values of the heavy electric machine inspection items from the sensor installed in the heavy electric machine and aligning them in time series.

연관 데이터 그룹 생성부(1300)는 중전기기 식별 정보를 기준으로 제조사, 제조시기, 전동기기 용량 중 적어도 하나의 항목에 대하여 연관성을 가지는 복수의 중전기기를 그룹핑하여 데이터 그룹을 생성하고, 상기 데이터 그룹에 포함된 각 중전 기기 별로 진단 이력 데이터 및 센서 측정 결과 데이터를 관리할 수 있다.The related data group creation unit 1300 creates a data group by grouping a plurality of heavy electric devices having a correlation with respect to at least one item of manufacturer, manufacturing period, and motor capacity based on heavy electric machine identification information, and generates a data group, Diagnosis history data and sensor measurement result data can be managed for each included heavy electric device.

상기 실시예에 따르면 그룹핑을 수행함에 있어 동일 제조사, 일정 기간내의 제조 시기, 일정 구간 내의 전동기기 용량의 조건을 달성하는 복수의 전동기기를 하나의 그룹으로 묶을 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고 제조사, 제조시기, 전동기기 용량 중 복수의 조건을 충족하는 경우 충족된 조건의 수에 따라 가중치를 두는 등 상술한 조건들을 이용하여 그룹을 생성하는 기준이라면 제한 없이 사용될 수 있다.According to the above embodiment, in performing grouping, it is possible to group a plurality of electric devices that achieve the conditions of the same manufacturer, manufacturing time within a certain period, and electric device capacity within a certain period into one group, but are not limited thereto, and manufacturers and manufacturers are not limited thereto. Any criterion for creating a group using the above conditions, such as weighting according to the number of conditions satisfied when a plurality of conditions are satisfied among time and capacity of the motor, can be used without limitation.

또한 본 발명의 제1 실시예에 따른 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템에 포함된 관리서버(2000)는 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100), 열화 가중치 반영부(2200), 예방 정비 권고 정보 생성부(2300)를 포함할 수 있다.In addition, the management server 2000 included in the system for recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment based on real-time sensing data according to the first embodiment of the present invention includes a deterioration simulation model learning unit 2100, a deterioration weight reflection unit 2200, and a preventive maintenance recommendation. An information generator 2300 may be included.

열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)는 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고, 생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 회귀 분석을 수행시켜 1차 방정식의 형식을 가지는 방정식을 산출하도록 열화 시뮬레이션 모델을 학습할 수 있다.The degradation simulation model learning unit 2100 generates a plurality of data sets by performing grouping on a plurality of data included in diagnosis history data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted from the database. And, using the history data included in each generated data set as training data, regression analysis is performed through a pre-stored regression model for each data set to learn a degradation simulation model to calculate an equation having the form of a linear equation. can

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)는 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고, 생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 회귀 분석을 수행하여 1차 방정식의 형식을 가지는 방정식을 산출하도록 열화 시뮬레이션 모델을 학습시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the degradation simulation model learning unit 2100 generates a plurality of data sets by grouping a plurality of data included in the diagnosis history data, and records the history included in each generated data set. The degradation simulation model may be trained to calculate an equation having a form of a linear equation by performing regression analysis through a pre-stored regression model for each data set using the data as learning data.

본 발명의 일 실시예에 따르면 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터들을 대표하는 방정식은 1차 방정식의 형식(y= ax + b)으로 표현될 수 있으며, 이러한 형식으로 산출된 1차 방정식을 이용하여 복수의 데이터들을 대표하는 방정식의 해를 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an equation representing a plurality of data included in the diagnosis history data may be expressed in the form of a linear equation (y = ax + b), and the linear equation calculated in this form is used. Thus, a solution of an equation representing a plurality of data can be calculated.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)는 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고, 생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 선형 회귀 분석을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the degradation simulation model learning unit 2100 generates a plurality of data sets by grouping a plurality of data included in the diagnosis history data, and records the history included in each generated data set. Linear regression analysis can be performed through pre-stored regression models for each data set by using the data as learning data.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)는 입력 받은 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 데이터를 대상으로 다항식을 구성하여 모수 추정을 수행하고, 모수 추정된 데이터의 경향성에 따라 직선으로 표현되는 방정식을 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the deterioration simulation model learning unit 2100 constructs a polynomial for the data included in the input diagnosis history data of the heavy electric machine to be predicted, performs parameter estimation, and predicts the tendency of the parameter-estimated data. According to , an equation expressed as a straight line can be calculated.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 데이터를 대상으로 구성된 다항식은 Dx3+Cx2+Bx+A 형식을 따를 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고 모수 추정이 수행될 수 있는 다항식 형식이라면 제한 없이 사용될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the polynomial formed for the data included in the diagnosis history data of heavy electrical equipment may follow the Dx3+Cx2+Bx+A format, but is not limited thereto, and the polynomial format in which parameter estimation can be performed If so, it can be used without limitation.

본 발명의 일 실시예에 따르면 입력 받은 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 데이터를 대상으로 다항식을 구성하여 모수 추정을 수행함에 있어 다항식에 대하여 랜덤 샘플링(Random Sampling)을 수행할 수도 있으나, 랜덤 샘플링을 수행하지 많고 바로 모수 추정 및 최종 측정 이후 특정 기간 경과 시 데이터를 추정하는 방법을 이용할 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, random sampling may be performed on the polynomial in performing parameter estimation by constructing a polynomial targeting the data included in the received diagnosis history data of the heavy electric machine to be predicted. Instead of performing random sampling, a method of estimating parameters immediately and estimating data after a specific period of time after the final measurement may be used.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 모수 추정 및 최종 측정 이후 특정 기관 경과 시 데이터를 추정하는 방법을 사용하는 경우 데이터가 2차함수의 형태로 표현될 수 있으며, 실제로 첫 측정 결과와 마지막 측정 결과를 포함한 데이터로 추정된 모수를 이용한 경우 과거 데이터를 이용하여 검증한 결과 향후 2년 안에 진행되는 열화를 추정하는 데 높은 정확도를 보이는 것으로 나타났다.According to an embodiment of the present invention, when using a method of estimating data during the course of a specific institution after parameter estimation and final measurement, data may be expressed in the form of a quadratic function, and in fact, including the first measurement result and the last measurement result In the case of using parameters estimated from data, verification using past data showed high accuracy in estimating deterioration in the next two years.

본 발명의 일 실시예에 따르면 입력 받은 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 데이터를 대상으로 다항식을 구성하여 모수 추정을 수행함에 있어 군체 기반으로 데이터를 랜덤 선택 및 모델링을 수행한 후, 적합성 추정 프로세스를 거쳐 다시 랜덤 선택 수행하는 과정을 반복하여 가장 적합한 모델을 선정하도록 진행하는 것으로 추정에 대한 정확도를 상대적으로 더 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in performing parameter estimation by constructing a polynomial targeting the data included in the input diagnosis history data of the heavy electric machine to be predicted, after randomly selecting and modeling the data based on the colony, the suitability It is possible to relatively improve the accuracy of estimation by repeating the process of performing random selection after going through the estimation process to select the most suitable model.

열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)는 중전기기의 정지 이벤트 발생 빈도, 중전 기기 운전 패턴, 설치 환경 중 적어도 하나 이상의 정보를 반영한 가중치를 방정식에 적용하고, 방정식을 이용하여 중전기기의 열화 시점을 예측하는 열화 시뮬레이션 모델에 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 입력하여 열화 예측 정보를 생성할 수 있다.The deterioration simulation model learning unit 2100 applies a weight reflecting at least one or more information of the frequency of stop events of the heavy electric machine, the driving pattern of the heavy electric machine, and the installation environment to the equation, and predicts the deterioration time of the heavy electric machine using the equation. Deterioration prediction information may be generated by inputting a plurality of data included in the diagnosis history data to the degradation simulation model.

본 발명의 일 실시예 따르면 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)는 중전기기의 정지 이벤트 발생 빈도, 중전 기기 운전 패턴, 설치 환경 중 적어도 하나 이상의 정보를 기준으로 하여 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)에서 산출한 방정식에 가중치를 적용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the degradation simulation model learning unit 2100 calculates in the degradation simulation model learning unit 2100 based on at least one or more information of the frequency of occurrence of stop events of heavy electric machines, driving patterns of heavy electric machines, and installation environments Weights can be applied to an equation.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)에서 산출한 방정식은 1차 방정식의 형식(y = ax + b)으로 표현될 수 있으며, 이러한 실시예에 따르면 중전기기의 정지 이벤트 발생 빈도, 중전 기기 운전 패턴, 설치 환경 중 적어도 하나 이상의 정보를 기준으로 가중치 지수 β를 산출할 수 있고, 산출된 β를 1차 방정식에 아래 수학식 1과 같이 반영하여 방정식에 가중치를 적용할 수 있다According to an embodiment of the present invention, the equation calculated by the degradation simulation model learning unit 2100 may be expressed in the form of a linear equation (y = ax + b), and according to this embodiment, the stop event of the heavy electric machine occurs The weight index β can be calculated based on at least one information of frequency, heavy electric equipment operation pattern, and installation environment, and the calculated β can be reflected in the linear equation as shown in Equation 1 below to apply a weight to the equation.

Figure 112021138546330-pat00001
Figure 112021138546330-pat00001

본 발명의 일 실시예에 따르면 가중치 지수 β는 중전기기의 정지 이벤트 발생 빈도, 중전 기기 운전 패턴, 설치 환경 중 각각 하나의 조건에 따라 산출될 수 있으나 이에 한정되지 아니하고 다수의 조건에 따라 산출될 수도 있으며, 각자의 조건에 따라 산출되는 경우 각 조건에 따라 가중치가 적용되어 절대값이 커지거나 작아지는 형태로 산출될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the weight index β may be calculated according to one condition among the frequency of stop events of heavy electric equipment, the driving pattern of heavy electric equipment, and the installation environment, but is not limited thereto and may be calculated according to a plurality of conditions. When calculated according to each condition, a weight is applied according to each condition, and the absolute value can be calculated in a form that increases or decreases.

본 발명의 일 실시에 따르면 가중치가 적용된 방정식이 포함된 중전기기의 열화 시점을 예측하는 열화 시뮬레이션 모델에 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 입력하여 이용하여 방정식에 따른 그래프가 나타내는 추세 경향에 따라 열화 시점 예측 또는 예측된 열화 시점에 따라 해당 중전기기의 열화도를 산출할 수 있으며, 열화 예측 정보에는 열화 시점 예측 정보 및/또는 중전기기의 열화도 정보가 포함될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a plurality of data included in the diagnosis history data is input into a deterioration simulation model that predicts the deterioration point of heavy electrical equipment including an equation with weights applied thereto, and according to the trend trend indicated by the graph according to the equation Deterioration time prediction or the degradation degree of the heavy electrical equipment may be calculated according to the predicted degradation time point, and the degradation prediction information may include degradation time prediction information and/or deterioration degree information of the heavy electrical equipment.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)는 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)에서 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 데이터를 대상으로 모수 추정을 수행하여 모수 추정된 데이터의 경향성에 따라 직선으로 표현되는 방정식을 산출한 경우에, 중전기기의 정지 이벤트 발생 빈도, 중전 기기 운전 패턴, 설치 환경 중 적어도 하나 이상의 정보를 반영한 가중치를 방정식에 적용하며 방정식을 이용하여 중전기기의 열화 시점을 예측하는 열화 시뮬레이션 모델에 모수 추정된 데이터를 입력하여 중전기기의 열화 시점을 예측할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the degradation simulation model learning unit 2100 performs parameter estimation on the data included in the diagnosis history data of the heavy electric machine to be predicted in the degradation simulation model learning unit 2100 to perform parameter estimation data. When an equation expressed as a straight line is calculated according to the tendency of Deterioration time of heavy electrical equipment can be predicted by inputting parameter estimated data to the degradation simulation model that predicts the time of deterioration.

상기 실시예에 따르면 가중치가 적용된 방정식이 포함된 중전기기의 열화 시점을 예측하는 열화 시뮬레이션 모델에 모수 추정된 데이터를 입력하여 중전기기의 열화 시점을 예측할 수 있다.According to the above embodiment, the deterioration time of the heavy electric machine may be predicted by inputting the parameter-estimated data to the deterioration simulation model for predicting the deterioration time of the heavy electric machine including the weighted equation.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 대상 중전기기와 동일 그룹으로 분류된 중전기기의 진단 이력 데이터를 입력 받는 경우, 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)는 입력 받은 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터 및 입력 받은 동일 그룹으로 분류된 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 데이터를 대상으로 다항식을 구성하여 모수 추정을 수행할 수 있으며, 이때 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)는 은 중전기기의 정지 이벤트 발생 빈도, 중전 기기 운전 패턴, 설치 환경 중 적어도 하나 이상의 정보를 반영한 가중치를 방정식에 적용하며, 방정식을 이용하여 중전기기의 열화 시점을 예측하는 열화 시뮬레이션 모델에 모수 추정된 데이터를 입력하여 중전기기의 열화 시점을 예측할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when receiving diagnosis history data of a heavy electric machine classified into the same group as a heavy electric machine to be predicted, the degradation simulation model learning unit 2100 includes the diagnosis history data of the heavy electric machine to be predicted It is possible to perform parameter estimation by constructing a polynomial targeting the data included in the plurality of data and the diagnostic history data of the heavy electric machine classified into the same group received, and at this time, the degradation simulation model learning unit 2100 is the heavy electric machine A weight that reflects at least one information of stop event occurrence frequency, heavy electrical equipment operation pattern, and installation environment is applied to the equation, and parameter-estimated data is input into a degradation simulation model that predicts the deterioration point of heavy electrical equipment using the equation The deterioration point of the device can be predicted.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)는 미리 저장된 회귀 모델에 의해 산출된 상기 방정식을 통한 분석 결과 값과 진단 이력 데이터를 대비하여 진단 이력 데이터와의 오차가 상대적으로 가장 적게 발생하는 분석 결과 값을 가지는 회귀 모델을 해당 데이터 세트의 회귀 모델로 선정하여 다수의 회귀 분석 모델로 구성된 열화 시뮬레이션 모델을 설계할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the degradation simulation model learning unit 2100 compares the diagnosis history data with the analysis result value through the equation calculated by the pre-stored regression model so that the error between the diagnosis history data and the diagnosis history data is relatively minimized. A degradation simulation model composed of a plurality of regression analysis models may be designed by selecting a regression model having generated analysis result values as a regression model of the corresponding data set.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)는 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고, 생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 회귀 분석을 수행하는 경우, 미리 저장된 회귀 모델 중 분석 결과 값과 이력 데이터를 대비하여 오차가 상대적으로 가장 적게 발생하는 모델을 해당 데이터 세트의 회귀 모델로 선정하여 다수의 회귀 분석 모델로 구성된 열화 시뮬레이션 모델을 생성할 수 있으며, 이러한 열화 시뮬레이션 모델에 따라 상기 복수의 데이터 세트 별로 선형 회귀 분석을 수행하고, 수행한 결과를 기반으로 열화 예측 정보를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the degradation simulation model learning unit 2100 generates a plurality of data sets by grouping a plurality of data included in the diagnosis history data, and records the history included in each generated data set. When performing regression analysis through a pre-stored regression model for each data set using data as training data, a model with the smallest error is selected by comparing the analysis result value and the historical data among the pre-stored regression models. A degradation simulation model composed of a plurality of regression analysis models may be generated by selecting a set of regression models, linear regression analysis is performed for each of the plurality of data sets according to the degradation simulation model, and degradation is predicted based on the performed results. information can be generated.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)는 미리 저장된 회귀 모델 중 분석 결과 값과 진단 이력 데이터를 대비하여 오차가 상대적으로 가장 적게 발생하는 모델을 해당 데이터 세트의 회귀 모델로 선정하여 다수의 회귀 분석 모델로 구성된 열화 시뮬레이션 모델을 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the deterioration simulation model learning unit 2100 compares the analysis result value and diagnosis history data among pre-stored regression models, and selects a model with a relatively least error as a regression model of the corresponding data set. It is possible to generate a degradation simulation model composed of a plurality of regression analysis models.

본 발명의 일 실시예에 따르면 각 데이터 세트별로 회귀 모델을 선정하기 위하여 각 데이터 세트를 대상으로 미리 저장된 회귀 모델을 적용하여 분석 결과 값을 도출하고, 도출된 분석 결과 값과 실제 진단 이력 데이터 상의 데이터 값을 대비하여 가장 오차가 적은 분석 결과 값을 도출한 회귀 모델을 해당 데이터 세트의 회귀 모델로 선정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to select a regression model for each data set, a pre-stored regression model is applied to each data set to derive an analysis result value, and data on the derived analysis result value and actual diagnosis history data A regression model that derives an analysis result value with the smallest error by comparing the values may be selected as the regression model of the corresponding data set.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 시뮬레이션 모델은 데이터 세트 별로 선정된 회귀 모델들로 형성될 수 있으며, 형성된 열화 시뮬레이션 모델에 진단 이력 데이터를 입력하고 출력 값 및 진단 이력 데이터를 대비하여 열화 시뮬레이션 모델을 검증할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the degradation simulation model may be formed of regression models selected for each data set, and diagnostic history data is input to the formed degradation simulation model, and the degradation simulation model is generated by comparing output values and diagnostic history data. can be verified

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)는 선형 회귀 분석을 수행함에 있어 Bagging 기법을 이용하여 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터들을 대표하는 방정식을 추정함에 있어 측정오차와 노이즈가 미치는 영향을 상대적으로 감소시키기 위하여 생성된 데이터 세트별로 가장 적은 오차가 발생하는 회귀 분석 모델을 선정하여 열화 시뮬레이션 모델을 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the degradation simulation model learning unit 2100 uses a bagging technique in performing linear regression analysis to estimate an equation representing a plurality of data included in diagnostic history data, resulting in measurement error and noise. In order to relatively reduce the influence of , a degradation simulation model may be generated by selecting a regression analysis model with the smallest error for each generated data set.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)는 열화 시뮬레이션 모델에 따라 각 데이터 세트별로 선형 회귀 분석을 수행하고, 수행한 결과를 기반으로 열화 예측 정보를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the degradation simulation model learning unit 2100 may perform linear regression analysis for each data set according to the degradation simulation model and generate degradation prediction information based on the performed result.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)는 열화 시뮬레이션 모델에 따라 열화 예측 정보를 생성할 수 있으며, 열화 시뮬레이션 모델에 따라 열화 예측 정보 보다 이전에 열화가 진행되어 고장이 발생한 경우 고장 종류와 원인에 따라서 열화 시뮬레이션 모델의 열화 예측 기준을 자동으로 반영하여 동종 중전기기 열화 예측에 적용되도록 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the degradation simulation model learning unit 2100 may generate degradation prediction information according to the degradation simulation model, and when a failure occurs because degradation proceeds before the degradation prediction information according to the degradation simulation model Depending on the type and cause of the failure, the deterioration prediction criteria of the deterioration simulation model can be automatically reflected and applied to the prediction of deterioration of heavy electrical equipment of the same type.

열화 가중치 반영부(2200)는 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 센서 측정 결과 데이터를 기반으로 예측 대상 중전기기의 진단 항목 마다 설정된 최적 값과의 오차 추이에 따라 예측 대상 중전기기의 열화 가중치 지수(γ)를 산출하고, 열화 가중치 지수를 열화 시뮬레이션 모델에 반영할 수 있다.The deterioration weight reflection unit 2200 is based on the sensor measurement result data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted from the database, based on the error trend with the optimal value set for each diagnosis item of the heavy electric machine to be predicted. Accordingly, the deterioration weight index (γ) of the heavy electric machine to be predicted may be calculated, and the deterioration weight index may be reflected in the deterioration simulation model.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 가중치 반영부(2200)는 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 센서 측정 결과 데이터를 분석하여 산출된 예측 대상 중전기기의 진단 항목마다 설정된 최적 값과 실제로 측정된 센서 측정 결과 데이터에 포함된 예측 대상 중전기기의 진단 항목 별 측정 값과의 오차를 산출하고, 산출된 오차의 값을 이용하여 가중치 지수 γ를 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the deterioration weight reflection unit 2200 is configured for each diagnostic item of the heavy electric machine to be predicted by analyzing sensor measurement result data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted. It is possible to calculate the error between the optimal value and the measurement value for each diagnosis item of the heavy electrical equipment to be predicted included in the actually measured sensor measurement result data, and calculate the weight index γ using the calculated error value.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 대상 중전기기의 진단 항목마다 설정된 최적 값을 산출하는 방법으로 복수의 중전기기별로 예측 대상 중전 기기와의 유사도를 미리 설정한 기준에 따라 산출하고 각 중전기기의 진단 항목별 센서 측정 결과 데이터에 포함된 측정값에 유사도를 가중치로 적용한 값들을 합산한 후 평균값을 구하는 방법을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 아니하고 예측 대상 중전기기의 진단 항목마다 최적 값을 미리 설정하는 방법을 이용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as a method of calculating an optimal value set for each diagnosis item of a heavy electric machine to be predicted, the degree of similarity with the heavy electric machine to be predicted is calculated for each of a plurality of heavy electric machines according to a predetermined criterion, and each heavy electric machine is diagnosed. A method of calculating the average value after summing the measured values included in the sensor measurement result data for each item with the similarity applied as a weighted value can be used, but it is not limited to this, and a method of presetting the optimal value for each diagnostic item of the heavy electrical equipment to be predicted available.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 가중치 지수 γ를 산출하는 방법으로 진단 항목 별 산출된 오차의 값에 대한 평균값을 구하고, 평균값을 기준으로 산출할 수 있으나 이에 한정되지 아니하고, 진단 항목 별로 미리 설정된 기준에 따라 책정된 가중치를 적용한 값들을 합산한 후 평균값을 구해 이를 기준으로 산정하는 방법 등이 사용될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, as a method of calculating the weight index γ, an average value of error values calculated for each diagnostic item may be obtained, and the average value may be calculated based on the average value, but is not limited thereto. A method of calculating the average value after summing the values to which the weights determined according to the result are applied may be used.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 가중치 반영부(2200)는 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 센서 측정 결과 데이터를 분석하여 산출된 가중치 지수 γ를 이용하여 수학식 2와 같이 열화 시뮬레이션에 포함된 방정식에 높은 가중치(γ)를 부여하여 열화 예측 정보를 생성할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the deterioration weight reflection unit 2200 calculates Equation 2 using the weight index γ calculated by analyzing sensor measurement result data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted. Deterioration prediction information can be generated by giving a high weight (γ) to the equations included in the degradation simulation.

Figure 112021138546330-pat00002
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예방 정비 권고 정보 생성부(2300)는 열화 시뮬레이션 모델에 따라 각 데이터 세트별로 선형 회귀 분석을 수행하고, 수행한 결과를 기반으로 열화 예측 정보를 생성하며, 상기 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 따라 예방 정비 권고 정보를 생성할 수 있다.The preventive maintenance recommendation information generating unit 2300 performs linear regression analysis for each data set according to the degradation simulation model, generates degradation prediction information based on the performed result, and determines the degradation prediction time included in the degradation prediction information. Accordingly, preventive maintenance recommendation information can be generated.

도 3는 본 발명의 제2 실시예에 따른 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템에 포함된 데이터베이스와 관리서버의 세부 구성을 나타낸 도면이다.3 is a diagram showing detailed configurations of a database and a management server included in a system for recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment based on real-time sensing data according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면 본 발명의 제2 실시예에 따른 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템에 포함된 데이터베이스와 관리서버의 세부 구성이 나타나 있으며, 관리 서버(2010)는 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100), 열화 가중치 반영부(2200), 예방 정비 권고 정보 생성부(2300) 및 건전성 분석 정보 생성부(2400)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, detailed configurations of a database and a management server included in the real-time sensing data-based preventive maintenance recommendation system for heavy electrical equipment according to a second embodiment of the present invention are shown, and the management server 2010 is a degradation simulation model learning unit. 2100, a deterioration weight reflection unit 2200, a preventive maintenance recommendation information generator 2300, and a soundness analysis information generator 2400 may be further included.

건전성 분석 정보 생성부(2400)는 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 학습 데이터로 입력 받아 절연 상태 판단 모델 및 고장 판단 모델을 학습하고, 학습된 상기 절연 상태 판단 모델 및 고장 판단 모델을 이용하여 예측 대상 중전기기의 고장 예측 시점 정보를 포함한 건전성 분석 정보를 생성할 수 있다.The soundness analysis information generation unit 2400 receives diagnostic history data pre-diagnosed in normal and abnormal states among diagnostic history data for a plurality of heavy electric machines as learning data, learns an insulation state determination model and a failure determination model, and learns It is possible to generate soundness analysis information including failure prediction time point information of the heavy electrical equipment to be predicted using the insulation state determination model and the failure determination model.

건전성 분석 정보 생성부(2400)는 도 4를 참조하며 자세히 설명하도록 한다.The soundness analysis information generator 2400 will be described in detail with reference to FIG. 4 .

본 발명의 제2 실시예에 따르면 예방 정비 권고 정보 생성부(2300)는 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 가중치 δ, 상기 건전성 분석 정보에 포함된 고장 예측 시점에 가중치 ε를 산정하고, 가중치를 적용한 열화 예측 정보 및 건전성 분석 정보를 이용하여 예방 정비 권고 정보를 생성할 수 있다.According to the second embodiment of the present invention, the preventive maintenance recommendation information generation unit 2300 calculates a weight δ at the time of prediction of deterioration included in the deterioration prediction information and a weight ε at the time of prediction of failure included in the health analysis information, and the weight It is possible to generate preventive maintenance recommendation information by using deterioration prediction information and soundness analysis information applied.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예방 정비 권고 정보 생성부(2300)는 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 가중치 δ, 건전성 분석 정보에 포함된 고장 예측 시점에 가중치 ε를 산정하고 각 시점에 대해 가중치를 적용한 값에 대한 평균 값을 구해진 시점을 기준으로 예방 정비를 권고하는 예방 정비 권고 정보를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the preventive maintenance recommendation information generating unit 2300 calculates a weight δ at the time of prediction of deterioration included in the deterioration prediction information and a weight ε at the time of prediction of failure included in the soundness analysis information, and for each time point Preventive maintenance recommendation information recommending preventive maintenance may be generated based on the time point at which the average value of the weighted values is obtained.

본 발명의 일 실시예에 따르면 가중치 δ와 가중치 ε는 처음엔 각각 1로 동일하게 부여할 수 있으며, 진단 이력 데이터를 입력하여 출력된 시점 정보가 과거에 발생한 고장 이력 데이터와 매칭되는지 여부를 판단하여 상대적으로 정확도가 상승하는 방향으로 가중치 δ와 가중치 ε의 비율을 각각 조정하는 식으로 업데이트를 수행하여 가중치들을 산정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the weight δ and the weight ε can be initially assigned the same as 1, and it is determined whether the time information output by inputting the diagnosis history data matches the failure history data that occurred in the past. The weights can be calculated by performing an update by adjusting the ratio of the weight δ and the weight ε, respectively, in a direction in which accuracy increases relatively.

도 4는 도 2에 도시된 건전성 분석 정보 생성부의 세부 구성도이다.4 is a detailed configuration diagram of a soundness analysis information generation unit shown in FIG. 2 .

도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따르면 건전성 분석 정보 생성부(2400)는 절연 상태 판단 모델 학습부(2410), 고장 판단 모델 학습부(2420), 모델 데이터 학습 수행부(2430), 고장 예측 시점 정보 생성부(2440)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, according to an embodiment of the present invention, the health analysis information generating unit 2400 includes an insulation state determination model learning unit 2410, a failure determination model learning unit 2420, a model data learning execution unit 2430, A failure prediction time information generation unit 2440 may be included.

절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 학습 데이터로 입력 받아 단위 공간을 설정하고, 정상 상태와 비정상 상태를 판단하기 위한 상기 단위 공간 내에서의 거리 평균을 산출하여 거리 평균을 통해 절연 상태를 판단할 수 있는 절연 상태 판단 모델을 학습할 수 있다.The insulation state determination model learning unit 2410 converts diagnosis history data pre-diagnosed in normal and abnormal states among diagnosis history data for a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted from the database as learning data. It is possible to learn an insulation state determination model capable of determining an insulation state through a distance average by setting a unit space after receiving an input and calculating a distance average within the unit space for determining a normal state and an abnormal state.

본 발명의 일 실시예에 따르면 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터에 대한 다변량 데이터 마이닝의 기법으로는 단위 거리 판단법을 이용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a unit distance determination method may be used as a multivariate data mining technique for a plurality of data included in diagnosis history data.

여기서 단위 거리 판단법은 어떤 집단의 평균값을 기초로 한 단위 공간을 설정하고, 새로운 관측값이 단위 공간으로부터 얼마나 벗어나있는지를 단위 거리를 측정함으로써 상태를 판별하는 기법을 의미할 수 있다.Here, the unit distance determination method may refer to a technique of determining a state by setting a unit space based on the average value of a group and measuring the unit distance how far a new observation value is from the unit space.

본 발명의 일 실시예에 따르면 단위 거리 판단법을 사용하는 실시예에 따르면 정상 그룹의 단위 공간을 설정하고 정상 그룹의 중심점을 기준으로 각 개별 데이터를 단위 공간 안에 표현한 후, 정상 그룹의 중심점으로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 단위 거리로 계산하여, 단위 거리가 클수록 정상 그룹이 아닐 가능성이 높아지며, 미리 설정된 문턱값(Threshold Value)을 초과하면 비정상 그룹으로 판단할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, according to an embodiment using the unit distance determination method, after setting the unit space of the normal group and expressing each individual data in the unit space based on the center point of the normal group, how far is it from the center point of the normal group? Whether or not they are apart is calculated as a unit distance, and the greater the unit distance, the higher the probability that the group is not a normal group. If it exceeds a preset threshold value, it can be determined as an abnormal group.

본 발명의 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 사용자로부터 입력 받은 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터를 데이터 베이스(100)로부터 수신 받을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit 2410 receives diagnostic history data for a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted received from the user from the database 100. can receive

본 발명의 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 수신 받은 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 또는 비정상 상태로 미리 진단되어 있던 기준에 따라 정상 상태로 진단된 중전기기에 대한 진단 이력 데이터들을 이용하여 단위 공간 내에서의 거리 평균을 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit 2410 is a heavy electric machine that has been diagnosed as normal according to criteria previously diagnosed as normal or abnormal among the received diagnosis history data for a plurality of heavy electric machines. A distance average within a unit space can be calculated using diagnostic history data for .

본 발명의 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터의 평균 값을 기반으로 단위 공간을 설정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit 2410 is based on the average value of a plurality of major variable measurement data of previously diagnosed diagnostic history data in a normal state among the received diagnostic history data of heavy electrical equipment as a unit. space can be set.

본 발명의 일 실시예에 따르면 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 기반으로 한 정상 그룹을 설정하고, 정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터의 평균 값을 기반 단위 공간을 도출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a normal group is set based on diagnostic history data pre-diagnosed in a normal state among input diagnostic history data of heavy electrical equipment, and a plurality of major variables of the diagnostic history data pre-diagnosed in a normal state A unit space based on the average value of the measured data can be derived.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터에 포함된 주요 변수 데이터를 기준 공간 내에 표현하고, 표현된 각 개별 데이터와 기준 공간 내의 정상 그룹의 중심점으로부터 확률분포 거리를 측정하여 단위 거리를 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the main variable data included in the diagnosis history data for a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted is expressed in the reference space, and each individual data expressed and the reference space The unit distance can be measured by measuring the probability distribution distance from the center point of the normal group.

본 발명의 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터를 절연 판단 모델에 입력하여, 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태로 미리 진단된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 기준으로 정상 그룹을 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state judgment model learning unit 2410 converts a plurality of major variable measurement data of diagnostic history data pre-diagnosed into normal and abnormal states among the received diagnosis history data of heavy electrical equipment into an insulation determination model. It is possible to create a normal group based on the main variable measurement data of a plurality of diagnostic history data pre-diagnosed in a normal state among the input diagnostic history data of heavy electrical equipment.

상기 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 정상 그룹에 포함된 진단 이력 데이터를 대상으로 정규화를 수행하여, 정상 그룹의 중심점으로부터 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 단위 거리로 측정하고, 측정된 단위 거리들의 단위 거리 평균이 1.0이 되는 공간을 단위 공간으로 선정할 수 있다.According to the above embodiment, the insulation state determination model learning unit 2410 normalizes diagnosis history data included in the normal group, and compares the diagnosis history data included in the normal group with a plurality of diagnosis history data included in the normal group from the center point of the normal group. The probability distribution distance is measured as a unit distance, and a space in which the unit distance average of the measured unit distances is 1.0 may be selected as the unit space.

본 발명의 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 대상으로 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 평균 값을 뺀 값을 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 표준편차로 나누어 주어 정규화를 수행하여 각 진단 이력 데이터 별 복수의 정규화된 벡터를 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit 2410 measures the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group for the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group. A plurality of normalized vectors for each diagnosis history data may be calculated by performing normalization by dividing the value obtained by subtracting the average value by the standard deviation of the measurement data of the main variables of each diagnosis history data included in the normal group.

본 발명의 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 단위 공간으로 선정하기 위해 정상 그룹의 중심점으로부터 거리 평균이 1.0이 되는 단위 공간을 도출하기 위하여 정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 주요 변수 측정 데이터를 대상으로 정규화를 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit 2410 is diagnostic history data pre-diagnosed in a normal state in order to derive a unit space having an average distance of 1.0 from the center point of a normal group to be selected as a unit space. Normalization may be performed on the measurement data of a plurality of major variables included in .

상기 일 실시예에 따르면 정규화는 수학식 3과 같이 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 평균 값을 뺀 값을 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 표준편차로 나누는 방식으로 수행할 수 있다.According to the above embodiment, as shown in Equation 3, normalization is the standard of the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group by subtracting the average value of the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group. This can be done by dividing by the deviation.

Figure 112021138546330-pat00003
Figure 112021138546330-pat00003

여기서 i는 변수의 개수(i=1, 2, …, k), j는 관측치의 개수(j=1, 2, …, n),

Figure 112021138546330-pat00004
는 i번째 변수의 j번째 관측치에서의 값,
Figure 112021138546330-pat00005
는 i번째 변수의 평균,
Figure 112021138546330-pat00006
는 i번째 변수의 표준편차를 의미할 수 있다.where i is the number of variables (i=1, 2, …, k), j is the number of observations (j=1, 2, …, n),
Figure 112021138546330-pat00004
is the value at the jth observation of the ith variable,
Figure 112021138546330-pat00005
is the mean of the ith variable,
Figure 112021138546330-pat00006
May mean the standard deviation of the i-th variable.

본 발명의 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 복수의 정규화된 벡터를 대상으로 상관계수로 구성된 상관행렬의 역행렬을 적용하여 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit 2410 applies an inverse matrix of a correlation matrix composed of correlation coefficients to a plurality of normalized vectors, thereby determining a plurality of diagnosis history data included in a normal group. Probability distribution distance can be measured.

본 발명의 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터를 절연 판단 모델에 입력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit 2410 inputs a plurality of major variable measurement data of diagnostic history data pre-diagnosed as an abnormal state among the received diagnostic history data of heavy electrical equipment to an insulation determination model. can

본 발명의 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 수신 받은 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 또는 비정상 상태로 미리 진단되어 있던 기준에 따라 비정상 상태로 진단된 중전기기에 대한 진단 이력 데이터들을 이용하여 단위 공간 내에서의 거리 평균을 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit 2410 is a heavy electric machine that has been diagnosed as abnormal according to criteria previously diagnosed as normal or abnormal among the received diagnostic history data for a plurality of heavy electric machines. A distance average within a unit space can be calculated using diagnostic history data for .

본 발명의 일 실시예에 따르면 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 기반으로 한 정상 그룹을 설정하고, 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터의 평균 값을 기반 단위 공간을 도출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a normal group is set based on diagnostic history data pre-diagnosed in a normal state among input diagnostic history data of heavy electrical equipment, and a plurality of major variables of the diagnostic history data pre-diagnosed in an abnormal state. A unit space based on the average value of the measured data can be derived.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터에 포함된 주요 변수 데이터를 기준 공간 내에 표현하고, 표현된 각 개별 데이터와 기준 공간 내의 비정상 그룹의 중심점으로부터 확률분포 거리를 측정하여 단위 거리를 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the main variable data included in the diagnosis history data for a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted is expressed in the reference space, and each individual data expressed and the reference space The unit distance can be measured by measuring the probability distribution distance from the center point of the abnormal group.

상기 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 비정상 상태로 미리 진단된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 기준으로 비정상 그룹을 생성하고, 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터에서 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 평균값을 뺀 값을 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 표준편차로 나누어 비정상 그룹을 정규화 하여 복수의 정규화된 벡터를 산출할 수 있다.According to the above embodiment, the insulation state determination model learning unit 2410 generates an abnormal group based on the main variable measurement data of a plurality of diagnostic history data pre-diagnosed as abnormal among the received diagnostic history data of heavy electrical equipment, The value obtained by subtracting the average value of the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group from the main variable measurement data of multiple diagnosis history data included in the abnormal group. The main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group. A plurality of normalized vectors can be calculated by normalizing the abnormal group by dividing by the standard deviation of .

상기 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 복수의 정규화된 벡터를 대상으로 상관계수로 구성된 상관행렬의 역행렬을 적용하여 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 단위 거리로 측정할 수 있다.According to the above embodiment, the insulation state determination model learning unit 2410 applies an inverse matrix of a correlation matrix composed of correlation coefficients to a plurality of normalized vectors to obtain a probability distribution with a plurality of diagnosis history data included in the abnormal group. Distance can be measured in units of distance.

본 발명의 일 실시예에 따르면 정규화 된 벡터는(Z)는 상관계수로 구성된 상관행렬(C)의 역행렬을 이용하여 정상 그룹의 단위 거리를 계산하며, 이에 대한 수식은 수학식 4와 같다.According to an embodiment of the present invention, the normalized vector (Z) calculates the unit distance of the normal group using the inverse matrix of the correlation matrix (C) composed of correlation coefficients, and the formula for this is as shown in Equation 4.

Figure 112021138546330-pat00007
Figure 112021138546330-pat00007

여기서 k는 변수의 개수,

Figure 112021138546330-pat00008
Figure 112021138546330-pat00009
의 정규화 된 벡터,
Figure 112021138546330-pat00010
Figure 112021138546330-pat00011
의 전치행렬,
Figure 112021138546330-pat00012
는 상관행렬의 역행렬을 의미할 수 있다.where k is the number of variables,
Figure 112021138546330-pat00008
Is
Figure 112021138546330-pat00009
The normalized vector of ,
Figure 112021138546330-pat00010
Is
Figure 112021138546330-pat00011
transpose matrix of ,
Figure 112021138546330-pat00012
may mean an inverse matrix of the correlation matrix.

본 발명의 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리와 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리의 분포가 미리 설정된 기준 이상 차이가 나지 아니하는 경우에는 절연 상태 판단 모델의 학습이 완료되지 아니한 것으로 판단하여 미리 설정된 기준 이상 차이가 날 때까지 절연 상태 판단 모델의 학습을 반복할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the insulation state determination model learning unit 2410, the distribution of unit distances of a plurality of diagnostic history data included in the normal group and unit distances of a plurality of diagnostic history data included in the abnormal group is set in advance. If the difference does not exceed the reference level, it is determined that the learning of the insulation condition determination model is not completed, and the learning of the insulation condition determination model may be repeated until the difference exceeds a preset reference level.

본 발명의 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리와 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리의 분포를 대비하여 미리 설정된 기준 이상 차이가 나지 않는 경우 예측 능력이 높은 예측 유용 변수들로 절연 상태 판단 모델이 학습되지 못한 것으로 판단하여 절연 상태 판단 모델의 학습이 완료되지 아니한 것으로 판단하여 미리 설정된 기준 이상 차이가 날 때까지 변수의 종류를 변경하여 절연 상태 판단 모델의 학습을 반복할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit 2410 compares the distribution of unit distances of a plurality of diagnostic history data included in the normal group and unit distances of a plurality of diagnostic history data included in the abnormal group When there is no difference by more than a preset criterion When it is judged that the insulation state judgment model has not been learned with predictive useful variables with high predictive ability and the insulation state judgment model is not completed, and there is a difference by more than a preset criterion Learning of the insulation state determination model may be repeated by changing the type of variable until

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 유용 변수는 다른 변수들에 비해 정상 그룹과 비정상 그룹간의 차이를 보다 크게 하여 그룹 간의 구분을 명확하게 하는데 도움이 되는 예측 영향력이 높은 변수를 의미할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a predictive useful variable may refer to a variable having a high predictive influence that helps clarify the distinction between groups by making the difference between the normal group and the abnormal group larger than other variables.

본 발명의 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리와 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리의 분포의 차이를 크게 하기 위하여 주요 변수 중 복수의 예측 유용 변수를 선정할 수 있으며, 선정된 예측 유용 변수를 기준으로 정상 그룹의 단위 공간 및 단위 거리를 재선정하도록 절연 상태 판단 모델을 재 학습할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit 2410 calculates a difference in distribution between a unit distance of a plurality of diagnostic history data included in the normal group and a unit distance of a plurality of diagnostic history data included in the abnormal group. In order to increase the size, a plurality of predictive useful variables may be selected among the main variables, and the insulation state determination model may be re-learned to reselect the unit space and unit distance of the normal group based on the selected predictive useful variables.

본 발명의 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 복수의 예측 유용 변수를 선정하기 위하여 2수준계 직교배열표를 이용하여 내측배열과 외측배열에 변수와 신호인자를 배치하고, 각 주요 변수를 대상으로 단위 거리를 계산하고, 계산한 값의 신호 잡음비를 도출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit 2410 arranges variables and signal factors in the inner and outer arrays using a two-level orthogonal array table in order to select a plurality of predictive useful variables, A unit distance can be calculated for each major variable, and a signal-to-noise ratio of the calculated value can be derived.

본 발명의 일 실시예에 따르면 직교배열표는 고차의 교호작용에 관한 정보를 희생시켜서 실험횟수를 적게 할 수 있는 실험계획을 짤 수 있도록 만들어 놓은 표를 의미할 수 있으며, 2수준계 직교배열표는 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an orthogonal array table may mean a table made to make an experiment plan that can reduce the number of experiments at the expense of information on high-order interactions, and a two-level orthogonal array table Can be expressed as in Equation 5.

Figure 112021138546330-pat00013
Figure 112021138546330-pat00013

Figure 112021138546330-pat00014
Figure 112021138546330-pat00014

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 유용 변수를 선정하여 예측 대상 중전기기의 시점 별 절연 상태정보의 정확도를 상승시키기 위하여 복수의 각 변수를 대상으로 계산한 단위 거리의 신호 잡음비 평균의 차를 이용하여 신호 잡음비 이득을 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to select useful predictive variables and increase the accuracy of insulation state information for each time point of heavy electrical equipment to be predicted, by using the difference in signal-noise ratio averages of unit distances calculated for each of a plurality of variables, The signal-to-noise ratio gain can be calculated.

본 발명의 일 실시예에 따르면 2수준계 직교배열표를 이용하여 예측 유용 변수를 선정하기 위하여 2수준계 직교배열표의 내측배열과 외측배열에 변수와 신호인자를 배치하여 단위 거리를 계산하고, 계산된 단위 거리를 이용하여 신호 잡음비를 도출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to select predictive useful variables using a two-level orthogonal array table, a unit distance is calculated by arranging variables and signal factors in the inner and outer arrays of the two-level orthogonal array, and the calculation The signal-to-noise ratio can be derived using the unit distance.

본 발명의 일 실시예에 따르면 신호 잡음비 변수 값의 특성에 따라 달라질 수 있으며, 변수 값이 클수록 좋은 특성을 의미하는 변수일 경우에는 망대특성(Lager-the-better)의 신호 잡음비, 변수 값이 작을수록 좋은 특성을 의미하는 변수일 경우에는 망소특성(Smaller-the-better)의 신호 잡음비, 변수 값이 특정 목표 값에 가까울수록 좋은 특성을 의미하는 변수일 경우에는 망목특성(Nominal-the-better)의 신호 잡음비, 알려진 신호인자가 있는 경우에는 동특성(Dynamic)의 신호 잡음비의 계산식을 사용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the signal-noise ratio may vary according to the characteristics of the variable value, and in the case of a variable meaning that the higher the variable value, the better the characteristic, the lower the signal-noise ratio of the lager-the-better Signal-to-noise ratio of smallr-the-better characteristics in the case of variables that mean better characteristics, and nominal-the-better characteristics in the case of variables that mean better characteristics as the value of the variable approaches a specific target value If there is a signal-to-noise ratio of , and there is a known signal factor, the dynamic signal-to-noise ratio calculation formula can be used.

본 발명의 일 실시예에 따르면 신호 잡음비를 산출하기 위하여 수학식6과 같이 동특성(Dynamic)의 신호 잡음비 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a dynamic signal-noise ratio may be calculated as in Equation 6 in order to calculate a signal-noise ratio.

Figure 112021138546330-pat00015
Figure 112021138546330-pat00015

여기서 n은 비정상 그룹의 시료 수,

Figure 112021138546330-pat00016
은 평균 제곱합(Sum of squares due to mean),
Figure 112021138546330-pat00017
는 오차 분산(Error variance)이다.where n is the number of samples in the abnormal group,
Figure 112021138546330-pat00016
is the Sum of squares due to mean,
Figure 112021138546330-pat00017
is the error variance.

본 발명의 일 실시예에 따르면 신호 잡음비를 이용하여 변수 별로 예측 영향력의 크기를 판단하기 위해 신호 잡음비 이득(SNR Gain)을 산출하고 산출한 값에 따라 변수 별 예측 영향력의 크기를 판단할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to determine the magnitude of the prediction influence for each variable using the signal-noise ratio, a SNR gain may be calculated and the magnitude of the prediction influence for each variable may be determined according to the calculated value.

상기 일 실시예에 따르면 수학식 7과 같이 변수 별로 해당 변수가 복수의 변수 중 하나로 포함되어 산출된 신호 잡음비들의 평균에서 복수의 변수 중 해당 변수가 포함되지 아니한 채로 산출된 신호 잡음비들의 평균의 차이를 구하는 방법으로 해당 변수의 신호 잡음비의 이득을 수할 수 있다.According to the above embodiment, the difference between the average of signal-noise ratios calculated by including the corresponding variable as one of a plurality of variables for each variable as shown in Equation 7 and the average of the signal-noise ratios calculated without the corresponding variable among the plurality of variables The gain of the signal-to-noise ratio of the variable can be calculated by the obtaining method.

Figure 112021138546330-pat00018
Figure 112021138546330-pat00018

여기서 i는 변수의 번호이고,

Figure 112021138546330-pat00019
은 i번째 변수가 사용된 신호 잡음비의 평균이고,
Figure 112021138546330-pat00020
은 i번째 변수가 사용되지 않은 신호 잡음비의 평균이다.where i is the number of the variable,
Figure 112021138546330-pat00019
is the average of the signal-to-noise ratios using the ith variable,
Figure 112021138546330-pat00020
is the average of signal-to-noise ratios in which the ith variable is not used.

본 발명의 일 실시예에 따르면 절연 상태 판단 모델 학습부(2410)는 신호 잡음비 이득이 음의 값을 갖는 경우 해당 변수는 예측 능력이 없는 것으로 판단하고, 신호 잡음비 이득이 양의 값을 갖는 경우 예측 능력이 있는 것으로 판단하며, 양의 값이 클수록 예측 능력이 높은 것으로 판단할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the insulation state determination model learning unit 2410 determines that the corresponding variable has no predictive ability when the SNR gain has a negative value, and predicts it when the SNR gain has a positive value. It is determined that there is an ability, and the higher the positive value, the higher the predictive ability.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 유용 변수 후보로 절연저항1분, 성극지수판정, 성극지수, 유전정접판정, 유전정접, 교류전류판전, 교류전류, 부분고전판정, 부분방전고전압을 미리 설정해 놓을 수 있으며, 예측 유용 변수 후보에 포함된 각 변수에 대하여 신호 잡음비 이득을 산출하여 미리 설정된 임계값 이상의 신호 잡음비 이득이 양의 값으로 큰 변수만을 예측 유용 변수로 선정하여 절연 상태 판단 모델을 학습시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, insulation resistance 1 minute, polarization index determination, polarization index, dielectric loss tangent determination, dielectric loss tangent, alternating current distribution, alternating current, partial discharge high voltage are preset as predictive useful variable candidates. In addition, the signal-noise-ratio gain is calculated for each variable included in the predictive useful variable candidates, and only variables with a positive signal-noise ratio gain greater than a preset threshold value are selected as useful predictive variables to train the insulation state determination model. there is.

고장 판단 모델 학습부(2420)는 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터 및 복수의 중전기기의 시점 별 절연 상태정보를 고장 판단 모델에 입력하여 각 중전기기를 시스템 계층으로 나누고, 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 기준으로 각 중전기기를 대상으로 시스템 계층 별로 요구되는 기능 레벨의 중요 측정 항목에 대한 시점 별 상태 값을 도출하며, 도출된 시스템 계층 별로 요구되는 기능 레벨의 시점 별 상태 값의 만족 여부에 따라 고장 예측 시점을 판단하는 고장 판단 모델을 학습할 수 있다.The failure determination model learning unit 2420 includes diagnosis history data and a plurality of heavy electric machines pre-diagnosed in normal and abnormal states among the diagnostic history data for a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted from the database. Insulation state information for each point of time is entered into the failure determination model to divide each heavy electrical device into system layers, and based on the diagnostic history data pre-diagnosed in normal and abnormal states, the importance of the function level required for each system layer for each heavy electrical device It is possible to learn a failure judgment model that derives state values for measurement items at each time point and determines a failure prediction time point according to whether or not the state values at each time point of the functional level required for each derived system layer are satisfied.

본 발명의 일 실시예에 따르면 고장 판단 모델 학습부(2420)는 각 중전기기를 미리 설정된 기준에 따라 복수의 하위 계층에 포함된 장치를 가진 상위 계층에 포함된 장치인 상위 계층으로 표현되는 형식으로 시스템 계층을 나누고, 상위 계층으로 갈수록 상위 장치이며, 상위 장치를 이루고 있는 복수의 부품 또는 구성품을 해당 상위 계층의 하위 계층으로 표현될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the failure determination model learning unit 2420 is a system in the form of representing each heavy electric machine as an upper layer, which is a device included in an upper layer having a device included in a plurality of lower layers according to a preset criterion. The hierarchies are divided, and as the higher hierarchies go, the upper devices are higher, and a plurality of parts or components constituting the upper devices may be expressed as lower hierarchies of the upper hierarchies.

본 발명의 일 실시예에 따르면 고장 판단 모델은 시스템 계층 별로 요구되는 기능 레벨의 중요 측정 항목에 대한 시점 별 상태 값을 각 시스템 계층별로 도출하고, 복수의 중전기기의 진단 이력 데이터 및 시점 별 절연 상태 정보를 분석하여 각 시스템 계층별로 도출된 중요 측정 항목에 대한 시점 별 상태 값이 미리 설정한 임계값을 충족하지 못할 확률에 따라 시점 별 고장 확률로 산출함으로써 고장 예측 시점을 판단할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the failure determination model derives state values at each time point for important measurement items of functional levels required for each system layer for each system layer, and diagnoses history data of a plurality of heavy electrical equipment and insulation state at each time point. By analyzing the information and calculating the failure probability for each time point according to the probability that the state value of each time point for the important measurement items derived for each system layer does not meet the preset threshold, the failure prediction time point can be determined.

본 발명의 일 실시예에 따르면 중전 기기를 시스템 계층으로 나누어 계층별로 요구되는 기능 레벨의 중요 측정 항목에 대한 시점 별 상태 값을 각 시스템 계층별로 도출하여 중전기기 전체 시스템의 대상으로 고장 시점을 예측함으로써 다양한 부품 또는 구성품의 수명 또는 확률상 고장의 이슈로 인하여 정확한 예측이 불가능한 문제점을 해결하고 더 높은 정확도를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by dividing heavy electrical equipment into system layers, deriving state values for each system layer for important measurement items of functional levels required for each layer, and predicting the point of failure for the entire system of heavy electrical equipment. It is possible to solve a problem in which accurate prediction is impossible due to life or probability failure issues of various parts or components and provide higher accuracy.

모델 데이터 학습 수행부(2430)는 고장 판단 모델에서 도출된 각 중전기기를 대상으로 시스템 계층 별로 요구되는 복수의 기능 레벨의 시점 별 상태 값을 출력 변수로 선정하고, 수신한 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터와 출력 변수를 분석하여 확률 분포를 산출하고 산출된 확률 분포를 사전 분포로 설정하고, 상기 출력 변수 대한 사전 분포를 베이시안 접근법을 이용하여 사후 분포로 지속적으로 업데이트를 수행할 수 있다.The model data learning execution unit 2430 selects, as an output variable, state values at each point in time of a plurality of functional levels required for each system layer for each heavy electric device derived from the failure determination model, and the same heavy electric device as the received heavy electric machine to be predicted. A probability distribution is calculated by analyzing diagnostic history data and output variables for a plurality of heavy electric machines included in the group, the calculated probability distribution is set as a prior distribution, and the prior distribution for the output variables is a posterior distribution using a Bayesian approach. can be continuously updated.

본 발명의 일 실시예에 따르면 모델 데이터 학습 수행부(2430)이 더 높은 정확도를 위하여 고장 판단 모델을 업데이트 하기 위하여 고장 판단 모델에서 도출된 각 중전기기를 대상으로 시스템 계층 별로 요구되는 복수의 기능 레벨의 시점 별 상태 값을 출력 변수로 선정하고, 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터와 출력 변수를 입력하여 불확실성의 정도에 따라 확률 분포를 산출하여 사전 분포로 설정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order for the model data learning execution unit 2430 to update the failure determination model for higher accuracy, a plurality of functional levels required for each system layer for each heavy electric machine derived from the failure determination model. Select the state value for each point of time as an output variable, enter diagnosis history data and output variables for a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted, calculate a probability distribution according to the degree of uncertainty, and convert it to a prior distribution. can be set

상기 일 실시 예에 따르면 수학식 8과 같이 사전 분포(

Figure 112021138546330-pat00021
)에 가능도 함수를 적용하여 사후 분포(
Figure 112021138546330-pat00022
)를 산출하여, 산출된 사후 분포가 고장 판단 모델을 이용하여 산출된 출력 변수를 통해 사전 분포로 산출될 수 있도록 베이시안 접근법을 이용하여 고장 판단 모델을 업데이트 할 수 있다.According to the above embodiment, as shown in Equation 8, the prior distribution (
Figure 112021138546330-pat00021
) by applying the likelihood function to the posterior distribution (
Figure 112021138546330-pat00022
), the failure determination model can be updated using the Bayesian approach so that the calculated posterior distribution can be calculated as a prior distribution through the output variable calculated using the failure determination model.

Figure 112021138546330-pat00023
Figure 112021138546330-pat00023

고장 예측 시점 정보 생성부(2440)는 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 상기 절연 상태 판단 모델에 입력하여, 상기 예측 대상 중전기기의 시점 별 절연 상태정보를 제공받고, 상기 예측 대상 중전기기의 시점별 절연 상태정보 및 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터를 고장 판단 모델에 입력하여 고장 예측 시점 정보를 생성할 수 있다.The failure prediction time information generation unit 2440 inputs diagnosis history data and heavy electric device identification information of the heavy electric device to be predicted to the insulation state determination model, receives insulation state information for each time point of the prediction target heavy electric device, and performs the prediction Failure prediction time information may be generated by inputting insulation state information of each time point of the target heavy electric device and diagnostic history data of the heavy electric device to be predicted into a failure determination model.

여기서 고장 예측 시점 정보는 이러한 중전기기 중 특정 중전기기가 현재 어느 정도의 열화되어 있는지 또는 고장 시점이 언제쯤으로 예측되는지에 대한 정보를 포함한 정보를 의미할 수 있다.Here, the failure prediction time information may refer to information including information about how much a specific heavy electric device is currently degraded or when a failure time is predicted.

본 발명의 일 실시예에 따르면 고장 예측 시점 정보 생성부(2440)는 학습된 절연 상태 판단 모델 및 고장 판단 모델을 이용하여 예측 대상 중전기기의 고장 예측 시점을 제공받을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the failure prediction time information generation unit 2440 may receive the prediction target failure time point using the learned insulation state determination model and the failure determination model.

본 발명의 일 실시예에 따르면 학습된 절연 상태 판단 모델은 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 입력 받아, 예측 대상 중전기기의 시점 별 절연 상태정보를 출력할 수 있으며, 고장 판단 모델은 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터과 예측 대상 중전기기의 시점 별 절연 상태정보를 입력받아 예측 대상 중전기기가 시점 별로 고장날 확률이 표기된 고장 예측 시점 정보를 제공받을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the learned insulation state determination model receives diagnosis history data and heavy electric device identification information of the heavy electric equipment to be predicted, outputs insulation state information for each time point of the heavy electric equipment to be predicted, and determines failure. The model can receive diagnosis history data of the heavy electrical equipment to be predicted and information on the insulation status of the heavy electric equipment to be predicted at each time point, and receive failure prediction time information indicating the failure probability of the heavy electrical equipment to be predicted at each time point.

도 5는 도 4에 개시된 모델 데이터 학습 수행부에서 베이시안 접근법을 이용하여 업데이트를 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a method of performing an update using a Bayesian approach in the model data learning performer disclosed in FIG. 4 .

도 2를 참조하면 모델 데이터 학습 수행부(2430)에서 베이시안 접근법을 이용하여 업데이트를 수행하는 방법이 나타나 있으며, 모델 데이터 학습 수행부(2430)에서 선정된 출력 변수와 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터를 분석하여 불확실성의 정도에 따라 확률 분포를 산출하여 사전 분포(

Figure 112021138546330-pat00024
)로 설정할 수 있으며, 사전 분포(
Figure 112021138546330-pat00025
)에 가능도 함수를 적용하여 사후 분포(
Figure 112021138546330-pat00026
)를 산출하여 산출된 사후 분포가 고장 판단 모델을 이용하여 산출된 출력 변수를 통해 사전 분포로 산출될 수 있도록 베이시안 접근법을 이용하여 고장 판단 모델을 업데이트 할 수 있다.Referring to FIG. 2, a method of performing an update using a Bayesian approach in the model data learning performing unit 2430 is shown, and the output variable selected in the model data learning performing unit 2430 and the same heavy electric device as the heavy electric machine to be predicted By analyzing the diagnostic history data for a plurality of heavy electric machines included in the group, a probability distribution is calculated according to the degree of uncertainty, and the prior distribution (
Figure 112021138546330-pat00024
), and the prior distribution (
Figure 112021138546330-pat00025
) by applying the likelihood function to the posterior distribution (
Figure 112021138546330-pat00026
) can be calculated and the failure determination model can be updated using the Bayesian approach so that the calculated posterior distribution can be calculated as a prior distribution through the output variable calculated using the failure determination model.

도 6는 본 발명의 일 실시예에 따라 열화 시뮬레이션 모델을 이용하여 각 데이터 세트별로 선정된 회귀 모델을 이용하여 생성된 열화 예측 정보를 생성하는 데이터의 흐름이 나타난 도면이다.6 is a diagram illustrating a flow of data for generating degradation prediction information generated using a regression model selected for each data set using a degradation simulation model according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따라 열화 시뮬레이션 모델을 이용하여 각 데이터 세트별로 선정된 회귀 모델을 이용하여 열화 예측 정보를 생성하는 것이 나타나 있으며, 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성할 수 있다.Referring to FIG. 6, it is shown that degradation prediction information is generated using a regression model selected for each data set using a degradation simulation model according to an embodiment of the present invention, and a plurality of data included in diagnosis history data A plurality of data sets can be created by performing grouping by target.

또한 복수의 데이터 세트 대상으로 미리 저장된 회귀 모델 중 분석 결과 값과 진단 이력 데이터를 대비하여 오차가 상대적으로 가장 적게 발생하는 모델을 해당 데이터 세트의 회귀 모델로 선정할 수 있으며, 다수의 회귀 분석 모델로 구성된 열화 시뮬레이션 모델을 생성할 수 있다.In addition, among the regression models stored in advance for multiple data sets, the model with the smallest error can be selected as the regression model of the data set by comparing the analysis result value and the diagnosis history data. A built-in degradation simulation model can be created.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 절연 상태 판단 모델을 학습시키기 위하여 정상 상태와 비정상 상태를 판단하기 위한 단위 공간 내에서의 거리 평균을 산출하는 과정을 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a process of calculating an average distance within a unit space for determining a normal state and an abnormal state in order to train an insulation state determination model according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따라 절연 상태 판단 모델을 학습시키기 위하여 정상 상태와 비정상 상태를 판단하기 위한 단위 공간 내에서의 거리 평균을 산출하는 과정이 나타나 있으며, 정상 그룹의 중심점으로부터 단위 거리들의 단위 거리 평균이 1.0이 되는 공간을 단위 공간으로 선정하고, 비정상 그룹의 중심점으로부터 단위 거리들의 단위 거리 평균이 1.0이 되는 공간을 단위 공간으로 선정하며, 정상 그룹 및 비정상 그룹의 단위 공간상에 각각 위치한 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리의 분포가 미리 설정된 기준 이상 차이가 나는지 여부를 판단하여 차이가 나지 아니하는 경우에는 재학습이 필요한 절연 상태 모델로 판단하여 학습을 반복할 수 있다.Referring to FIG. 7 , a process of calculating an average distance within a unit space for determining a normal state and an abnormal state in order to learn an insulation state determination model according to an embodiment of the present invention is shown, and from the center point of a normal group A space in which the unit distance average of unit distances is 1.0 is selected as the unit space, and a space in which the unit distance average of unit distances from the center point of the abnormal group is 1.0 is selected as the unit space. It is determined whether the distribution of unit distances of the plurality of diagnostic history data respectively located in is different than a preset standard, and if there is no difference, it is determined that the distribution of unit distances is an insulation state model requiring re-learning, and learning can be repeated.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 방법의 흐름도이다.8 is a flowchart of a method for recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment based on real-time sensing data according to an embodiment of the present invention.

중전기기 별로 진단 정보를 시계열적으로 정렬하여 생성한 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보와 적어도 하나의 센서가 수집한 센서 측정 데이터를 저장한다(S10)Diagnostic history data and heavy electric machine identification information for a plurality of heavy electric machines generated by chronologically aligning diagnostic information for each heavy electric machine and sensor measurement data collected by at least one sensor are stored (S10).

중전기기 별로 진단 정보를 시계열적으로 정렬하여 생성한 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보와 적어도 하나의 센서가 수집한 센서 측정 데이터를 저장할 수 있다.Diagnostic history data and heavy electric machine identification information and sensor measurement data collected by at least one sensor for a plurality of heavy electric machines generated by time-sequentially aligning diagnostic information for each heavy electric machine may be stored.

여기서 중전기기는 산업 현장 및 발전소에서 사용되는 대용량의 산업 장비 또는 산업 기계를 의미할 수 있다.Here, the heavy electric machine may mean large-capacity industrial equipment or industrial machinery used in industrial sites and power plants.

본 발명의 일 실시예에 따르면 진단 이력 데이터는 복수 특정 시점에서 진행된 진단 결과를 포함한 진단 정보를 시간의 흐름에 따라 정렬하여 하나의 정보로 생성한 정보를 의미할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, diagnosis history data may refer to information generated as one piece of information by arranging diagnosis information including diagnosis results performed at a plurality of specific points in time according to the lapse of time.

본 발명의 일 실시예에 따르면 중전기기 식별정보는 개별 중전기기를 식별하기 위한 중전기기가 가지고 있는 고유의 시리얼 넘버 또는 데이터 베이스 상에서 임의로 지정한 ID 넘버를 의미할 수 있으며, 형식에 관계없이 개별 중전기기를 식별할 수 있는 것이라면 제한없이 사용될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the heavy electric machine identification information may mean a unique serial number possessed by the heavy electric machine for identifying the heavy electric machine or an ID number randomly designated on the database, regardless of the format, to identify the heavy electric machine. Anything that can be used can be used without limitation.

본 발명의 일 실시예에 따르면 중전기기 식별정보는 개별 중전기기의 제조사, 제조 시기, 전동 기기 용량 등 전동기기 고유의 정보를 해당 중전기기의 시리얼 넘버 또는 ID 넘버에 매칭시켜 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the heavy electric machine identification information may include information specific to the electric machine, such as the manufacturer of the heavy electric machine, the manufacturing period, and the capacity of the electric machine, by matching the serial number or ID number of the heavy electric machine.

데이터 기록 파일을 이용하거나 데이터 입력 폼을 제공하여 사용자로부터 직접 입력 받아 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 관리할 수 있다.It is possible to manage diagnostic history data and heavy electric machine identification information for a plurality of heavy electric machines by receiving direct input from a user by using a data record file or providing a data input form.

본 발명의 일 실시예에 따르면 오프라인 데이터 관리부(1100)는 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 사용자에게 직접 입력 받거나 일정한 폼을 가진 파일 형식으로 입력 받을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the offline data management unit 1100 may receive diagnosis history data and heavy electric machine identification information for a plurality of heavy electric machines directly from a user or in a file format having a certain form.

본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 중전기기에 대한 중전기기의 식별 정보 및 적어도 하나 이상의 센서로부터 주기적으로 센서 측정 결과 데이터를 업로드 받아 관리할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, sensor measurement result data can be periodically uploaded and managed from identification information of a plurality of heavy electric machines and at least one sensor of heavy electric machines.

본 발명의 일 실시예에 따르면 중전기기 예방정비 권고 시스템에 연결된 복수의 센서로부터 복수의 중전기기에 대한 복수의 측정 항목의 측정 데이터를 미리 설정된 주기에 따라 수집하여 데이터 베이스에 업로드 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, measurement data of a plurality of measurement items for a plurality of heavy electric machines from a plurality of sensors connected to the heavy electric machine preventive maintenance recommendation system may be collected according to a preset cycle and uploaded to a database.

본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 센서와 데이터베이스는 무선 네트워크 환경을 이용하여 연결할 수 있으나 유선 네트워크 환경을 이용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of sensors and a database can be connected using a wireless network environment, but a wired network environment can be used.

본 발명의 일 실시예에 따르면 중전기기에 설치된 센서로부터 중전기기 검사 항목 측정값을 입력 받아 시계열적으로 정렬하여 중전기기에 대한 검사 항목별 센서 측정 결과 데이터를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, sensor measurement result data for each inspection item for the heavy electric machine may be generated by receiving the measurement values of the heavy electric machine inspection items from the sensor installed in the heavy electric machine and aligning them in time series.

중전기기 식별 정보를 기준으로 연관성을 가지는 복수의 중전기기를 그룹핑하여 데이터 그룹을 생성하고, 데이터 그룹에 포함된 각 중전 기기 별로 진단 이력 데이터 및 센서 측정 결과 데이터를 관리한다(S20).A data group is created by grouping a plurality of heavy electric machines having a relationship based on heavy electric machine identification information, and diagnostic history data and sensor measurement result data are managed for each heavy electric machine included in the data group (S20).

본 발명의 일 실시예에 따르면 중전기기 식별 정보를 기준으로 제조사, 제조시기, 전동기기 용량 중 적어도 하나의 항목에 대하여 연관성을 가지는 복수의 중전기기를 그룹핑하여 데이터 그룹을 생성하고, 상기 데이터 그룹에 포함된 각 중전 기기 별로 진단 이력 데이터 및 센서 측정 결과 데이터를 관리할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a data group is created by grouping a plurality of heavy electric machines having a correlation with respect to at least one item of manufacturer, manufacturing period, and motor capacity based on heavy electric machine identification information, and the data group is included in the data group. Diagnosis history data and sensor measurement result data can be managed for each heavy electric device.

상기 실시예에 따르면 그룹핑을 수행함에 있어 동일 제조사, 일정 기간내의 제조 시기, 일정 구간 내의 전동기기 용량의 조건을 달성하는 복수의 전동기기를 하나의 그룹으로 묶을 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고 제조사, 제조시기, 전동기기 용량 중 복수의 조건을 충족하는 경우 충족된 조건의 수에 따라 가중치를 두는 등 상술한 조건들을 이용하여 그룹을 생성하는 기준이라면 제한 없이 사용될 수 있다.According to the above embodiment, in performing grouping, it is possible to group a plurality of electric devices that achieve the conditions of the same manufacturer, manufacturing time within a certain period, and electric device capacity within a certain period into one group, but are not limited thereto, and manufacturers and manufacturers are not limited thereto. Any criterion for creating a group using the above conditions, such as weighting according to the number of conditions satisfied when a plurality of conditions are satisfied among time and capacity of the motor, can be used without limitation.

진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고, 생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 회귀 분석을 수행시켜 1차 방정식의 형식을 가지는 방정식을 산출하도록 열화 시뮬레이션 모델을 학습한다(S30).A plurality of data sets are created by grouping a plurality of data included in the diagnosis history data, and a regression model previously stored for each data set is used by using the history data included in each generated data set as learning data. The deterioration simulation model is learned to calculate an equation having the form of a linear equation by performing regression analysis (S30).

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고, 생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 회귀 분석을 수행시켜 1차 방정식의 형식을 가지는 방정식을 산출하도록 열화 시뮬레이션 모델을 학습할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of data sets are generated by grouping a plurality of data included in the diagnosis history data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric device group as the heavy electric machine to be predicted, and The degradation simulation model may be learned to calculate an equation having a form of a linear equation by performing regression analysis through a pre-stored regression model for each data set using historical data included in each data set as training data.

본 발명의 일 실시예에 따르면 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고, 생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 회귀 분석을 수행하여 1차 방정식의 형식을 가지는 방정식을 산출하도록 열화 시뮬레이션 모델을 학습시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of data sets are created by grouping a plurality of data included in diagnosis history data, and each data set is used as learning data by using the history data included in each generated data set as learning data. The degradation simulation model may be trained to calculate an equation having a form of a linear equation by performing regression analysis through a regression model stored in advance for each set.

본 발명의 일 실시예에 따르면 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터들을 대표하는 방정식은 1차 방정식의 형식(y= ax + b)으로 표현될 수 있으며, 이러한 형식으로 산출된 1차 방정식을 이용하여 복수의 데이터들을 대표하는 방정식의 해를 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an equation representing a plurality of data included in the diagnosis history data may be expressed in the form of a linear equation (y = ax + b), and the linear equation calculated in this form is used. Thus, a solution of an equation representing a plurality of data can be calculated.

본 발명의 일 실시예에 따르면 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고, 생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 선형 회귀 분석을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of data sets are created by grouping a plurality of data included in diagnosis history data, and each data set is used as learning data by using the history data included in each generated data set as learning data. Linear regression analysis can be performed through pre-stored regression models for each set.

본 발명의 일 실시예에 따르면 입력 받은 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 데이터를 대상으로 다항식을 구성하여 모수 추정을 수행하고, 모수 추정된 데이터의 경향성에 따라 직선으로 표현되는 방정식을 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a polynomial is constructed for the data included in the diagnosis history data of the heavy electric machine to be predicted, and a parameter is estimated, and an equation expressed as a straight line is calculated according to the tendency of the parameter-estimated data. can do.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 데이터를 대상으로 구성된 다항식은 Dx3+Cx2+Bx+A 형식을 따를 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고 모수 추정이 수행될 수 있는 다항식 형식이라면 제한 없이 사용될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the polynomial formed for the data included in the diagnosis history data of heavy electrical equipment may follow the Dx3+Cx2+Bx+A format, but is not limited thereto, and the polynomial format in which parameter estimation can be performed If so, it can be used without limitation.

본 발명의 일 실시예에 따르면 입력 받은 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 데이터를 대상으로 다항식을 구성하여 모수 추정을 수행함에 있어 다항식에 대하여 랜덤 샘플링(Random Sampling)을 수행할 수도 있으나, 랜덤 샘플링을 수행하지 많고 바로 모수 추정 및 최종 측정 이후 특정 기간 경과 시 데이터를 추정하는 방법을 이용할 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, random sampling may be performed on the polynomial in performing parameter estimation by constructing a polynomial targeting the data included in the received diagnosis history data of the heavy electric machine to be predicted. Instead of performing random sampling, a method of estimating parameters immediately and estimating data after a specific period of time after the final measurement may be used.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 모수 추정 및 최종 측정 이후 특정 기관 경과 시 데이터를 추정하는 방법을 사용하는 경우 데이터가 2차함수의 형태로 표현될 수 있으며, 실제로 첫 측정 결과와 마지막 측정 결과를 포함한 데이터로 추정된 모수를 이용한 경우 과거 데이터를 이용하여 검증한 결과 향후 2년 안에 진행되는 열화를 추정하는 데 높은 정확도를 보이는 것으로 나타났다.According to an embodiment of the present invention, when using a method of estimating data during the course of a specific institution after parameter estimation and final measurement, data may be expressed in the form of a quadratic function, and in fact, including the first measurement result and the last measurement result In the case of using parameters estimated from data, verification using past data showed high accuracy in estimating deterioration in the next two years.

본 발명의 일 실시예에 따르면 입력 받은 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 데이터를 대상으로 다항식을 구성하여 모수 추정을 수행함에 있어 군체 기반으로 데이터를 랜덤 선택 및 모델링을 수행한 후, 적합성 추정 프로세스를 거쳐 다시 랜덤 선택 수행하는 과정을 반복하여 가장 적합한 모델을 선정하도록 진행하는 것으로 추정에 대한 정확도를 상대적으로 더 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in performing parameter estimation by constructing a polynomial targeting the data included in the input diagnosis history data of the heavy electric machine to be predicted, after randomly selecting and modeling the data based on the colony, the suitability It is possible to relatively improve the accuracy of estimation by repeating the process of performing random selection after going through the estimation process to select the most suitable model.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 중전기기의 정지 이벤트 발생 빈도, 중전 기기 운전 패턴, 설치 환경 중 적어도 하나 이상의 정보를 반영한 가중치를 방정식에 적용하고, 방정식을 이용하여 중전기기의 열화 시점을 예측하는 열화 시뮬레이션 모델에 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 입력하여 열화 예측 정보를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the deterioration point of the heavy electric machine is predicted by applying a weight reflecting at least one information of the frequency of stop events of the heavy electric machine, the driving pattern of the heavy electric machine, and the installation environment to an equation, and using the equation. Deterioration prediction information may be generated by inputting a plurality of data included in diagnosis history data to the simulation model.

본 발명의 일 실시예 따르면 중전기기의 정지 이벤트 발생 빈도, 중전 기기 운전 패턴, 설치 환경 중 적어도 하나 이상의 정보를 기준으로 하여 산출된 방정식에 가중치를 적용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a weight may be applied to an equation calculated on the basis of at least one information of the occurrence frequency of stop events of heavy electric machines, driving patterns of heavy electric machines, and installation environments.

본 발명의 일 실시예에 따르면 산출된 방정식은 1차 방정식의 형식(y = ax + b)으로 표현될 수 있으며, 이러한 실시예에 따르면 중전기기의 정지 이벤트 발생 빈도, 중전 기기 운전 패턴, 설치 환경 중 적어도 하나 이상의 정보를 기준으로 가중치 지수 β를 산출할 수 있고, 산출된 β를 1차 방정식에 수학식 1과 같이 반영하여 방정식에 가중치를 적용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the calculated equation may be expressed in the form of a linear equation (y = ax + b), and according to this embodiment, the frequency of stop events of heavy electric machines, driving patterns of heavy electric machines, and installation environment A weight exponent β can be calculated based on at least one of the information, and a weight can be applied to the equation by reflecting the calculated β to the linear equation as shown in Equation 1.

본 발명의 일 실시예에 따르면 가중치 지수 β는 중전기기의 정지 이벤트 발생 빈도, 중전 기기 운전 패턴, 설치 환경 중 각각 하나의 조건에 따라 산출될 수 있으나 이에 한정되지 아니하고 다수의 조건에 따라 산출될 수도 있으며, 각자의 조건에 따라 산출되는 경우 각 조건에 따라 가중치가 적용되어 절대값이 커지거나 작아지는 형태로 산출될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the weight index β may be calculated according to one condition among the frequency of stop events of heavy electric equipment, the driving pattern of heavy electric equipment, and the installation environment, but is not limited thereto and may be calculated according to a plurality of conditions. When calculated according to each condition, a weight is applied according to each condition, and the absolute value can be calculated in a form that increases or decreases.

본 발명의 일 실시에 따르면 가중치가 적용된 방정식이 포함된 중전기기의 열화 시점을 예측하는 열화 시뮬레이션 모델에 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 입력하여 이용하여 방정식에 따른 그래프가 나타내는 추세 경향에 따라 열화 시점 예측 또는 예측된 열화 시점에 따라 해당 중전기기의 열화도를 산출할 수 있으며, 열화 예측 정보에는 열화 시점 예측 정보 및/또는 중전기기의 열화도 정보가 포함될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a plurality of data included in the diagnosis history data is input into a deterioration simulation model that predicts the deterioration point of heavy electrical equipment including an equation with weights applied thereto, and according to the trend trend indicated by the graph according to the equation Deterioration time prediction or the degradation degree of the heavy electrical equipment may be calculated according to the predicted degradation time point, and the degradation prediction information may include degradation time prediction information and/or deterioration degree information of the heavy electrical equipment.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 데이터를 대상으로 모수 추정을 수행하여 모수 추정된 데이터의 경향성에 따라 직선으로 표현되는 방정식을 산출한 경우에, 중전기기의 정지 이벤트 발생 빈도, 중전 기기 운전 패턴, 설치 환경 중 적어도 하나 이상의 정보를 반영한 가중치를 방정식에 적용하며 방정식을 이용하여 중전기기의 열화 시점을 예측하는 열화 시뮬레이션 모델에 모수 추정된 데이터를 입력하여 중전기기의 열화 시점을 예측할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when parameter estimation is performed on the data included in the diagnosis history data of the heavy electric machine to be predicted and an equation expressed by a straight line is calculated according to the tendency of the parameter-estimated data, By applying the weight reflecting at least one information of stop event occurrence frequency, heavy electrical equipment operation pattern, and installation environment to the equation, and inputting parameter estimated data to the deterioration simulation model that predicts the deterioration point of heavy electrical equipment using the equation, degradation time can be predicted.

상기 실시예에 따르면 가중치가 적용된 방정식이 포함된 중전기기의 열화 시점을 예측하는 열화 시뮬레이션 모델에 모수 추정된 데이터를 입력하여 중전기기의 열화 시점을 예측할 수 있다.According to the above embodiment, the deterioration time of the heavy electric machine may be predicted by inputting the parameter-estimated data to the deterioration simulation model for predicting the deterioration time of the heavy electric machine including the weighted equation.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 대상 중전기기와 동일 그룹으로 분류된 중전기기의 진단 이력 데이터를 입력 받는 경우, 열화 시뮬레이션 모델 학습부(2100)는 입력 받은 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터 및 입력 받은 동일 그룹으로 분류된 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 데이터를 대상으로 다항식을 구성하여 모수 추정을 수행할 수 있으며, 이때 중전기기의 정지 이벤트 발생 빈도, 중전 기기 운전 패턴, 설치 환경 중 적어도 하나 이상의 정보를 반영한 가중치를 방정식에 적용하며, 방정식을 이용하여 중전기기의 열화 시점을 예측하는 열화 시뮬레이션 모델에 모수 추정된 데이터를 입력하여 중전기기의 열화 시점을 예측할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when receiving diagnosis history data of a heavy electric machine classified into the same group as a heavy electric machine to be predicted, the degradation simulation model learning unit 2100 includes the diagnosis history data of the heavy electric machine to be predicted Parameter estimation can be performed by constructing a polynomial targeting multiple data and the data included in the diagnostic history data of heavy electric machines classified into the same group received. At this time, the frequency of stop events of heavy electric machines, A weight reflecting at least one or more information of the installation environment is applied to the equation, and the deterioration time of the heavy electric machine can be predicted by inputting the parameter-estimated data to the deterioration simulation model that predicts the deterioration time of the heavy electric machine using the equation.

본 발명의 일 실시예에 따르면 미리 저장된 회귀 모델에 의해 산출된 상기 방정식을 통한 분석 결과 값과 진단 이력 데이터를 대비하여 진단 이력 데이터와의 오차가 상대적으로 가장 적게 발생하는 분석 결과 값을 가지는 회귀 모델을 해당 데이터 세트의 회귀 모델로 선정하여 다수의 회귀 분석 모델로 구성된 열화 시뮬레이션 모델을 설계할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a regression model having an analysis result value having a relatively minimal error with the diagnosis history data by comparing the analysis result value through the above equation calculated by the pre-stored regression model and the diagnosis history data. can be selected as the regression model of the data set to design a degradation simulation model composed of multiple regression analysis models.

본 발명의 일 실시예에 따르면 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고, 생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 회귀 분석을 수행하는 경우, 미리 저장된 회귀 모델 중 분석 결과 값과 이력 데이터를 대비하여 오차가 상대적으로 가장 적게 발생하는 모델을 해당 데이터 세트의 회귀 모델로 선정하여 다수의 회귀 분석 모델로 구성된 열화 시뮬레이션 모델을 생성할 수 있으며, 이러한 열화 시뮬레이션 모델에 따라 상기 복수의 데이터 세트 별로 선형 회귀 분석을 수행하고, 수행한 결과를 기반으로 열화 예측 정보를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of data sets are created by grouping a plurality of data included in diagnosis history data, and each data set is used as learning data by using the history data included in each generated data set as learning data. When regression analysis is performed through a regression model stored in advance for each set, a model with the smallest error is selected as the regression model of the data set by comparing the analysis result value and the historical data among the previously stored regression models. A degradation simulation model composed of a regression analysis model may be generated, linear regression analysis may be performed for each of the plurality of data sets according to the degradation simulation model, and degradation prediction information may be generated based on the performed result.

본 발명의 일 실시예에 따르면 미리 저장된 회귀 모델 중 분석 결과 값과 진단 이력 데이터를 대비하여 오차가 상대적으로 가장 적게 발생하는 모델을 해당 데이터 세트의 회귀 모델로 선정하여 다수의 회귀 분석 모델로 구성된 열화 시뮬레이션 모델을 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, among pre-stored regression models, a model with a relatively least error is selected as a regression model of the data set by comparing the analysis result value and the diagnosis history data, and deterioration composed of a plurality of regression analysis models. A simulation model can be created.

본 발명의 일 실시예에 따르면 각 데이터 세트별로 회귀 모델을 선정하기 위하여 각 데이터 세트를 대상으로 미리 저장된 회귀 모델을 적용하여 분석 결과 값을 도출하고, 도출된 분석 결과 값과 실제 진단 이력 데이터 상의 데이터 값을 대비하여 가장 오차가 적은 분석 결과 값을 도출한 회귀 모델을 해당 데이터 세트의 회귀 모델로 선정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to select a regression model for each data set, a pre-stored regression model is applied to each data set to derive an analysis result value, and data on the derived analysis result value and actual diagnosis history data A regression model that derives an analysis result value with the smallest error by comparing the values may be selected as the regression model of the corresponding data set.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 시뮬레이션 모델은 데이터 세트 별로 선정된 회귀 모델들로 형성될 수 있으며, 형성된 열화 시뮬레이션 모델에 진단 이력 데이터를 입력하고 출력 값 및 진단 이력 데이터를 대비하여 열화 시뮬레이션 모델을 검증할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the degradation simulation model may be formed of regression models selected for each data set, and diagnostic history data is input to the formed degradation simulation model, and the degradation simulation model is generated by comparing output values and diagnostic history data. can be verified

본 발명의 일 실시예에 따르면 선형 회귀 분석을 수행함에 있어 Bagging 기법을 이용하여 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터들을 대표하는 방정식을 추정함에 있어 측정오차와 노이즈가 미치는 영향을 상대적으로 감소시키기 위하여 생성된 데이터 세트별로 가장 적은 오차가 발생하는 회귀 분석 모델을 선정하여 열화 시뮬레이션 모델을 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in performing linear regression analysis, in estimating an equation representing a plurality of data included in diagnostic history data using a bagging technique, in order to relatively reduce the influence of measurement error and noise A degradation simulation model may be generated by selecting a regression analysis model having the smallest error for each generated data set.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 시뮬레이션 모델에 따라 각 데이터 세트별로 선형 회귀 분석을 수행하고, 수행한 결과를 기반으로 열화 예측 정보를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, linear regression analysis may be performed for each data set according to the degradation simulation model, and degradation prediction information may be generated based on the performed result.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 시뮬레이션 모델에 따라 열화 예측 정보를 생성할 수 있으며, 열화 시뮬레이션 모델에 따라 열화 예측 정보 보다 이전에 열화가 진행되어 고장이 발생한 경우 고장 종류와 원인에 따라서 열화 시뮬레이션 모델의 열화 예측 기준을 자동으로 반영하여 동종 중전기기 열화 예측에 적용되도록 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, degradation prediction information may be generated according to the degradation simulation model, and when a failure occurs due to degradation occurring before the degradation prediction information according to the degradation simulation model, the degradation simulation model is determined according to the type and cause of the failure. It can be applied to the prediction of deterioration of heavy electrical equipment of the same type by automatically reflecting the degradation prediction criteria of

센서 측정 결과 데이터를 기반으로 예측 대상 중전기기의 진단 항목 마다 설정된 최적 값과의 오차 추이에 따라 예측 대상 중전기기의 열화 가중치 지수 γ를 산출하고, 열화 가중치 지수를 열화 시뮬레이션 모델에 반영한다(S40).Based on the sensor measurement result data, the deterioration weight index γ of the heavy electric machine to be predicted is calculated according to the error trend with the optimal value set for each diagnosis item of the heavy electric machine to be predicted, and the deterioration weight index is reflected in the deterioration simulation model (S40) .

본 발명의 일 실시예에 따르면 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 센서 측정 결과 데이터를 기반으로 예측 대상 중전기기의 진단 항목 마다 설정된 최적 값과의 오차 추이에 따라 예측 대상 중전기기의 열화 가중치 지수(γ)를 산출하고, 열화 가중치 지수를 열화 시뮬레이션 모델에 반영할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, based on sensor measurement result data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted from the database, the error trend with the optimal value set for each diagnosis item of the heavy electric machine to be predicted Accordingly, the deterioration weight index (γ) of the heavy electric machine to be predicted may be calculated, and the deterioration weight index may be reflected in the deterioration simulation model.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 센서 측정 결과 데이터를 분석하여 산출된 예측 대상 중전기기의 진단 항목마다 설정된 최적 값과 실제로 측정된 센서 측정 결과 데이터에 포함된 예측 대상 중전기기의 진단 항목 별 측정 값과의 오차를 산출하고, 산출된 오차의 값을 이용하여 가중치 지수 γ를 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the optimal value set for each diagnostic item of the heavy electric machine to be predicted and the actually measured sensor measurement calculated by analyzing sensor measurement result data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted It is possible to calculate the error with the measured value for each diagnosis item of the heavy electrical equipment to be predicted included in the result data, and calculate the weight index γ using the value of the calculated error.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 대상 중전기기의 진단 항목마다 설정된 최적 값을 산출하는 방법으로 복수의 중전기기별로 예측 대상 중전 기기와의 유사도를 미리 설정한 기준에 따라 산출하고 각 중전기기의 진단 항목별 센서 측정 결과 데이터에 포함된 측정값에 유사도를 가중치로 적용한 값들을 합산한 후 평균값을 구하는 방법을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 아니하고 예측 대상 중전기기의 진단 항목마다 최적 값을 미리 설정하는 방법을 이용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as a method of calculating an optimal value set for each diagnosis item of a heavy electric machine to be predicted, the degree of similarity with the heavy electric machine to be predicted is calculated for each of a plurality of heavy electric machines according to a predetermined criterion, and each heavy electric machine is diagnosed. A method of calculating the average value after summing the measured values included in the sensor measurement result data for each item with the similarity applied as a weighted value can be used, but it is not limited to this, and a method of presetting the optimal value for each diagnostic item of the heavy electrical equipment to be predicted available.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 가중치 지수 γ를 산출하는 방법으로 진단 항목 별 산출된 오차의 값에 대한 평균값을 구하고, 평균값을 기준으로 산출할 수 있으나 이에 한정되지 아니하고, 진단 항목 별로 미리 설정된 기준에 따라 책정된 가중치를 적용한 값들을 합산한 후 평균값을 구해 이를 기준으로 산정하는 방법 등이 사용될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, as a method of calculating the weight index γ, an average value of error values calculated for each diagnostic item may be obtained, and the average value may be calculated based on the average value, but is not limited thereto. A method of calculating the average value after summing the values to which the weights determined according to the result are applied may be used.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 센서 측정 결과 데이터를 분석하여 산출된 가중치 지수 γ를 이용하여 수학식 2와 같이 열화 시뮬레이션에 포함된 방정식에 높은 가중치(γ)를 부여하여 열화 예측 정보를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the equation included in the deterioration simulation as shown in Equation 2 using the weight index γ calculated by analyzing sensor measurement result data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted. It is possible to generate degradation prediction information by assigning a high weight (γ) to .

열화 시뮬레이션 모델에 따라 각 데이터 세트별로 선형 회귀 분석을 수행하고, 수행한 결과를 기반으로 열화 예측 정보를 생성하며, 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 따라 예방 정비 권고 정보를 생성한다(S50).Linear regression analysis is performed for each data set according to the degradation simulation model, degradation prediction information is generated based on the performed results, and preventive maintenance recommendation information is generated according to the degradation prediction time included in the degradation prediction information (S50). .

본 발명의 일 실시 예에 따르면 열화 시뮬레이션 모델에 따라 각 데이터 세트별로 선형 회귀 분석을 수행하고, 수행한 결과를 기반으로 열화 예측 정보를 생성하며, 상기 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 따라 예방 정비 권고 정보를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, linear regression analysis is performed for each data set according to the degradation simulation model, degradation prediction information is generated based on the performed result, and prevention is performed according to the degradation prediction time included in the degradation prediction information Maintenance recommendation information can be created.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 학습 데이터로 입력 받아 절연 상태 판단 모델 및 고장 판단 모델을 학습하고, 학습된 상기 절연 상태 판단 모델 및 고장 판단 모델을 이용하여 예측 대상 중전기기의 고장 예측 시점 정보를 포함한 건전성 분석 정보를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, among the diagnostic history data for a plurality of heavy electric machines, diagnostic history data pre-diagnosed in normal and abnormal states is received as learning data, an insulation state determination model and a failure determination model are learned, and the learned Soundness analysis information including failure prediction time information of the heavy electrical equipment to be predicted may be generated using the insulation state determination model and the failure determination model.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 가중치 δ, 상기 건전성 분석 정보에 포함된 고장 예측 시점에 가중치 ε를 산정하고, 가중치를 적용한 열화 예측 정보 및 건전성 분석 정보를 이용하여 예방 정비 권고 정보를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a weight δ at the time of prediction of degradation included in the degradation prediction information and a weight ε at the time of prediction of failure included in the health analysis information are calculated, and the weighted degradation prediction information and health analysis information are used. Therefore, preventive maintenance recommendation information can be generated.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 가중치 δ, 건전성 분석 정보에 포함된 고장 예측 시점에 가중치 ε를 산정하고 각 시점에 대해 가중치를 적용한 값에 대한 평균 값을 구해진 시점을 기준으로 예방 정비를 권고하는 예방 정비 권고 정보를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the weight δ is calculated at the time of prediction of degradation included in the degradation prediction information and the weight ε is calculated at the time of prediction of failure included in the health analysis information. Preventive maintenance recommendation information that recommends preventive maintenance based on a point in time can be created.

본 발명의 일 실시예에 따르면 가중치 δ와 가중치 ε는 처음엔 각각 1로 동일하게 부여할 수 있으며, 진단 이력 데이터를 입력하여 출력된 시점 정보가 과거에 발생한 고장 이력 데이터와 매칭되는지 여부를 판단하여 상대적으로 정확도가 상승하는 방향으로 가중치 δ와 가중치 ε의 비율을 각각 조정하는 식으로 업데이트를 수행하여 가중치들을 산정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the weight δ and the weight ε can be initially assigned the same as 1, and it is determined whether the time information output by inputting the diagnosis history data matches the failure history data that occurred in the past. The weights can be calculated by performing an update by adjusting the ratio of the weight δ and the weight ε, respectively, in a direction in which accuracy increases relatively.

본 발명의 일 실시예에 따르면 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 학습 데이터로 입력 받아 단위 공간을 설정하고, 정상 상태와 비정상 상태를 판단하기 위한 상기 단위 공간 내에서의 거리 평균을 산출하여 거리 평균을 통해 절연 상태를 판단할 수 있는 절연 상태 판단 모델을 학습할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, diagnosis history data pre-diagnosed in a normal state and an abnormal state among diagnosis history data for a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric device group as a heavy electric machine to be predicted from a database is input as learning data An insulation state determination model capable of determining an insulation state through a distance average may be learned by setting a unit space and calculating a distance average within the unit space for determining a normal state and an abnormal state.

본 발명의 일 실시예에 따르면 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터에 대한 다변량 데이터 마이닝의 기법으로는 단위 거리 판단법을 이용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a unit distance determination method may be used as a multivariate data mining technique for a plurality of data included in diagnosis history data.

본 발명의 일 실시예에 따르면 단위 거리 판단법을 사용하는 실시예에 따르면 정상 그룹의 단위 공간을 설정하고 정상 그룹의 중심점을 기준으로 각 개별 데이터를 단위 공간 안에 표현한 후, 정상 그룹의 중심점으로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 단위 거리로 계산하여, 단위 거리가 클수록 정상 그룹이 아닐 가능성이 높아지며, 미리 설정된 문턱값(Threshold Value)을 초과하면 비정상 그룹으로 판단할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, according to an embodiment using the unit distance determination method, after setting the unit space of the normal group and expressing each individual data in the unit space based on the center point of the normal group, how far is it from the center point of the normal group? Whether or not they are apart is calculated as a unit distance, and the greater the unit distance, the higher the probability that the group is not a normal group. If it exceeds a preset threshold value, it can be determined as an abnormal group.

본 발명의 일 실시예에 따르면 사용자로부터 입력 받은 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터를 수신 받을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, diagnosis history data for a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as a prediction target heavy electric machine input from a user may be received.

본 발명의 일 실시예에 따르면 수신 받은 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 또는 비정상 상태로 미리 진단되어 있던 기준에 따라 정상 상태로 진단된 중전기기에 대한 진단 이력 데이터들을 이용하여 단위 공간 내에서의 거리 평균을 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, among the received diagnostic history data for a plurality of heavy electric machines, diagnosis history data for heavy electric machines diagnosed as normal according to criteria previously diagnosed as normal or abnormal are used in unit space. The average of the distances within can be calculated.

본 발명의 일 실시예에 따르면 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터의 평균 값을 기반으로 단위 공간을 설정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a unit space may be set based on an average value of a plurality of major variable measurement data of diagnostic history data pre-diagnosed in a normal state among input diagnostic history data of heavy electrical equipment.

본 발명의 일 실시예에 따르면 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 기반으로 한 정상 그룹을 설정하고, 정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터의 평균 값을 기반 단위 공간을 도출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a normal group is set based on diagnostic history data pre-diagnosed in a normal state among input diagnostic history data of heavy electrical equipment, and a plurality of major variables of the diagnostic history data pre-diagnosed in a normal state A unit space based on the average value of the measured data can be derived.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터에 포함된 주요 변수 데이터를 기준 공간 내에 표현하고, 표현된 각 개별 데이터와 기준 공간 내의 정상 그룹의 중심점으로부터 확률분포 거리를 측정하여 단위 거리를 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the main variable data included in the diagnosis history data for a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted is expressed in the reference space, and each individual data expressed and the reference space The unit distance can be measured by measuring the probability distribution distance from the center point of the normal group.

본 발명의 일 실시예에 따르면 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터를 절연 판단 모델에 입력하여, 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태로 미리 진단된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 기준으로 정상 그룹을 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of major variable measurement data of diagnosis history data pre-diagnosed in normal and abnormal states among the input diagnosis history data of heavy electrical equipment are input to an insulation judgment model to diagnose the input heavy electrical equipment. A normal group may be created based on measurement data of major variables of a plurality of diagnostic history data pre-diagnosed as normal among history data.

상기 일 실시예에 따르면 정상 그룹에 포함된 진단 이력 데이터를 대상으로 정규화를 수행하여, 정상 그룹의 중심점으로부터 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 단위 거리로 측정하고, 측정된 단위 거리들의 단위 거리 평균이 1.0이 되는 공간을 단위 공간으로 선정할 수 있다.According to the above embodiment, normalization is performed on diagnosis history data included in the normal group, and a probability distribution distance between a center point of the normal group and a plurality of diagnosis history data included in the normal group is measured as a unit distance; A space in which the unit distance average of measured unit distances is 1.0 may be selected as the unit space.

본 발명의 일 실시예에 따르면 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 대상으로 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 평균 값을 뺀 값을 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 표준편차로 나누어 주어 정규화를 수행하여 각 진단 이력 데이터 별 복수의 정규화된 벡터를 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a value obtained by subtracting the average value of the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group from the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group is included in the normal group. It is possible to calculate a plurality of normalized vectors for each diagnostic history data by performing normalization by dividing the main variable measurement data by the standard deviation of each diagnostic history data.

본 발명의 일 실시예에 따르면 단위 공간으로 선정하기 위해 정상 그룹의 중심점으로부터 거리 평균이 1.0이 되는 단위 공간을 도출하기 위하여 정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 주요 변수 측정 데이터를 대상으로 정규화를 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to derive a unit space in which the distance average is 1.0 from the center point of the normal group in order to select it as a unit space, a plurality of key variable measurement data included in diagnosis history data diagnosed in advance in a normal state Normalization can be performed on the target.

상기 일 실시예에 따르면 정규화는 수학식 3과 같이 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 평균 값을 뺀 값을 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 표준편차로 나누는 방식으로 수행할 수 있다.According to the above embodiment, as shown in Equation 3, normalization is the standard of the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group by subtracting the average value of the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group. This can be done by dividing by the deviation.

본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 정규화된 벡터를 대상으로 상관계수로 구성된 상관행렬의 역행렬을 적용하여 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to measure a probability distribution distance with a plurality of diagnostic history data included in a normal group by applying an inverse matrix of a correlation matrix composed of correlation coefficients to a plurality of normalized vectors.

본 발명의 일 실시예에 따르면 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터를 절연 판단 모델에 입력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to input a plurality of major variable measurement data of diagnostic history data pre-diagnosed as an abnormal state among received diagnostic history data of heavy electrical equipment to an insulation determination model.

본 발명의 일 실시예에 따르면 수신 받은 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 또는 비정상 상태로 미리 진단되어 있던 기준에 따라 비정상 상태로 진단된 중전기기에 대한 진단 이력 데이터들을 이용하여 단위 공간 내에서의 거리 평균을 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, among the received diagnostic history data on a plurality of heavy electric machines, diagnostic history data on heavy electric machines diagnosed as abnormal according to criteria pre-diagnosed as normal or abnormal are used in unit space. The average of the distances within can be calculated.

본 발명의 일 실시예에 따르면 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 기반으로 한 정상 그룹을 설정하고, 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터의 평균 값을 기반 단위 공간을 도출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a normal group is set based on diagnostic history data pre-diagnosed in a normal state among input diagnostic history data of heavy electrical equipment, and a plurality of major variables of the diagnostic history data pre-diagnosed in an abnormal state. A unit space based on the average value of the measured data can be derived.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터에 포함된 주요 변수 데이터를 기준 공간 내에 표현하고, 표현된 각 개별 데이터와 기준 공간 내의 비정상 그룹의 중심점으로부터 확률분포 거리를 측정하여 단위 거리를 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the main variable data included in the diagnosis history data for a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted is expressed in the reference space, and each individual data expressed and the reference space The unit distance can be measured by measuring the probability distribution distance from the center point of the abnormal group.

상기 일 실시예에 따르면 입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 비정상 상태로 미리 진단된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 기준으로 비정상 그룹을 생성하고, 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터에서 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 평균값을 뺀 값을 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 표준편차로 나누어 비정상 그룹을 정규화 하여 복수의 정규화된 벡터를 산출할 수 있다.According to the above embodiment, an abnormal group is created based on the main variable measurement data of a plurality of diagnostic history data pre-diagnosed in an abnormal state among the received diagnostic history data of heavy electrical equipment, and a plurality of diagnostic history data included in the abnormal group. Normalize the abnormal group by dividing the average value of the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group from the main variable measurement data of the normal group by the standard deviation of the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group A plurality of normalized vectors can be calculated.

상기 일 실시예에 따르면 복수의 정규화된 벡터를 대상으로 상관계수로 구성된 상관행렬의 역행렬을 적용하여 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 단위 거리로 측정할 수 있다.According to the above embodiment, a probability distribution distance with a plurality of diagnostic history data included in an abnormal group can be measured as a unit distance by applying an inverse matrix of a correlation matrix composed of correlation coefficients to a plurality of normalized vectors.

본 발명의 일 실시예에 따르면 정규화 된 벡터는(Z)는 상관계수로 구성된 상관행렬(C)의 역행렬을 이용하여 정상 그룹의 단위 거리를 계산하며, 이에 대한 수식은 수학식 4와 같다.According to an embodiment of the present invention, the normalized vector (Z) calculates the unit distance of the normal group using the inverse matrix of the correlation matrix (C) composed of correlation coefficients, and the formula for this is as shown in Equation 4.

본 발명의 일 실시예에 따르면 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리와 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리의 분포가 미리 설정된 기준 이상 차이가 나지 아니하는 경우에는 절연 상태 판단 모델의 학습이 완료되지 아니한 것으로 판단하여 미리 설정된 기준 이상 차이가 날 때까지 절연 상태 판단 모델의 학습을 반복할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, if the distribution of the unit distance of a plurality of diagnosis history data included in the normal group and the unit distance of the plurality of diagnosis history data included in the abnormal group do not differ by more than a preset standard, the insulation is isolated. It is determined that learning of the state determination model is not completed, and learning of the insulation state determination model may be repeated until a difference greater than or equal to a preset standard is obtained.

본 발명의 일 실시예에 따르면 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리와 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리의 분포를 대비하여 미리 설정된 기준 이상 차이가 나지 않는 경우 예측 능력이 높은 예측 유용 변수들로 절연 상태 판단 모델이 학습되지 못한 것으로 판단하여 절연 상태 판단 모델의 학습이 완료되지 아니한 것으로 판단하여 미리 설정된 기준 이상 차이가 날 때까지 변수의 종류를 변경하여 절연 상태 판단 모델의 학습을 반복할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a distribution of unit distances of a plurality of diagnosis history data included in the normal group and unit distances of a plurality of diagnosis history data included in the abnormal group is compared and predicted when the difference is not greater than a preset standard. It is judged that the insulation state judgment model has not been learned with the predictive useful variables with high ability, and the insulation state judgment model is judged to have not been completed. The training of the model can be repeated.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 유용 변수는 다른 변수들에 비해 정상 그룹과 비정상 그룹간의 차이를 보다 크게 하여 그룹 간의 구분을 명확하게 하는데 도움이 되는 예측 영향력이 높은 변수를 의미할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a predictive useful variable may refer to a variable having a high predictive influence that helps clarify the distinction between groups by making the difference between the normal group and the abnormal group larger than other variables.

본 발명의 일 실시예에 따르면 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리와 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리의 분포의 차이를 크게 하기 위하여 주요 변수 중 복수의 예측 유용 변수를 선정할 수 있으며, 선정된 예측 유용 변수를 기준으로 정상 그룹의 단위 공간 및 단위 거리를 재선정하도록 절연 상태 판단 모델을 재 학습할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to increase the difference between the distribution of the unit distance of a plurality of diagnostic history data included in the normal group and the unit distance of the plurality of diagnostic history data included in the abnormal group, a plurality of predictions among major variables are useful. Variables can be selected, and the insulation state determination model can be re-learned to re-select the unit space and unit distance of the normal group based on the selected predictive useful variable.

본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 예측 유용 변수를 선정하기 위하여 2수준계 직교배열표를 이용하여 내측배열과 외측배열에 변수와 신호인자를 배치하고, 각 주요 변수를 대상으로 단위 거리를 계산하고, 계산한 값의 신호 잡음비를 도출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to select a plurality of predictive useful variables, a two-level orthogonal array table is used to arrange variables and signal factors in the inner and outer arrays, and to calculate unit distances for each major variable. and the signal-to-noise ratio of the calculated value can be derived.

본 발명의 일 실시예에 따르면 직교배열표는 고차의 교호작용에 관한 정보를 희생시켜서 실험횟수를 적게 할 수 있는 실험계획을 짤 수 있도록 만들어 놓은 표를 의미할 수 있으며, 2수준계 직교배열표는 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an orthogonal array table may mean a table made to make an experiment plan that can reduce the number of experiments at the expense of information on high-order interactions, and a two-level orthogonal array table Can be expressed as in Equation 5.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 유용 변수를 선정하여 예측 대상 중전기기의 시점 별 절연 상태정보의 정확도를 상승시키기 위하여 복수의 각 변수를 대상으로 계산한 단위 거리의 신호 잡음비 평균의 차를 이용하여 신호 잡음비 이득을 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to select useful predictive variables and increase the accuracy of insulation state information for each time point of heavy electrical equipment to be predicted, by using the difference in signal-noise ratio averages of unit distances calculated for each of a plurality of variables, The signal-to-noise ratio gain can be calculated.

본 발명의 일 실시예에 따르면 2수준계 직교배열표를 이용하여 예측 유용 변수를 선정하기 위하여 2수준계 직교배열표의 내측배열과 외측배열에 변수와 신호인자를 배치하여 단위 거리를 계산하고, 계산된 단위 거리를 이용하여 신호 잡음비를 도출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to select predictive useful variables using a two-level orthogonal array table, a unit distance is calculated by arranging variables and signal factors in the inner and outer arrays of the two-level orthogonal array, and the calculation The signal-to-noise ratio can be derived using the unit distance.

본 발명의 일 실시예에 따르면 신호 잡음비 변수 값의 특성에 따라 달라질 수 있으며, 변수 값이 클수록 좋은 특성을 의미하는 변수일 경우에는 망대특성(Lager-the-better)의 신호 잡음비, 변수 값이 작을수록 좋은 특성을 의미하는 변수일 경우에는 망소특성(Smaller-the-better)의 신호 잡음비, 변수 값이 특정 목표 값에 가까울수록 좋은 특성을 의미하는 변수일 경우에는 망목특성(Nominal-the-better)의 신호 잡음비, 알려진 신호인자가 있는 경우에는 동특성(Dynamic)의 신호 잡음비의 계산식을 사용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the signal-noise ratio may vary according to the characteristics of the variable value, and in the case of a variable meaning that the higher the variable value, the better the characteristic, the lower the signal-noise ratio of the lager-the-better Signal-to-noise ratio of smallr-the-better characteristics in the case of variables that mean better characteristics, and nominal-the-better characteristics in the case of variables that mean better characteristics as the value of the variable approaches a specific target value If there is a signal-to-noise ratio of , and there is a known signal factor, the dynamic signal-to-noise ratio calculation formula can be used.

본 발명의 일 실시예에 따르면 신호 잡음비를 산출하기 위하여 수학식 6과 같이 동특성(Dynamic)의 신호 잡음비 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a dynamic signal-to-noise ratio may be calculated as shown in Equation 6 in order to calculate a signal-to-noise ratio.

본 발명의 일 실시예에 따르면 신호 잡음비를 이용하여 변수 별로 예측 영향력의 크기를 판단하기 위해 신호 잡음비 이득(SNR Gain)을 산출하고 산출한 값에 따라 변수 별 예측 영향력의 크기를 판단할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to determine the magnitude of the prediction influence for each variable using the signal-noise ratio, a SNR gain may be calculated and the magnitude of the prediction influence for each variable may be determined according to the calculated value.

상기 일 실시예에 따르면 수학식 7과 같이 변수 별로 해당 변수가 복수의 변수 중 하나로 포함되어 산출된 신호 잡음비들의 평균에서 복수의 변수 중 해당 변수가 포함되지 아니한 채로 산출된 신호 잡음비들의 평균의 차이를 구하는 방법으로 해당 변수의 신호 잡음비의 이득을 수할 수 있다.According to the above embodiment, the difference between the average of signal-noise ratios calculated by including the corresponding variable as one of a plurality of variables for each variable as shown in Equation 7 and the average of the signal-noise ratios calculated without the corresponding variable among the plurality of variables The gain of the signal-to-noise ratio of the variable can be calculated by the obtaining method.

본 발명의 일 실시예에 따르면 신호 잡음비 이득이 음의 값을 갖는 경우 해당 변수는 예측 능력이 없는 것으로 판단하고, 신호 잡음비 이득이 양의 값을 갖는 경우 예측 능력이 있는 것으로 판단하며, 양의 값이 클수록 예측 능력이 높은 것으로 판단할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the SNR gain has a negative value, it is determined that the corresponding variable has no predictive ability, and when the SNR gain has a positive value, it is determined that the variable has predictive ability, and a positive value It can be determined that the larger this is, the higher the predictive ability.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 유용 변수 후보로 절연저항1분, 성극지수판정, 성극지수, 유전정접판정, 유전정접, 교류전류판전, 교류전류, 부분고전판정, 부분방전고전압을 미리 설정해 놓을 수 있으며, 예측 유용 변수 후보에 포함된 각 변수에 대하여 신호 잡음비 이득을 산출하여 미리 설정된 임계값 이상의 신호 잡음비 이득이 양의 값으로 큰 변수만을 예측 유용 변수로 선정하여 절연 상태 판단 모델을 학습시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, insulation resistance 1 minute, polarization index determination, polarization index, dielectric loss tangent determination, dielectric loss tangent, alternating current distribution, alternating current, partial discharge high voltage are preset as predictive useful variable candidates. In addition, the signal-noise-ratio gain is calculated for each variable included in the predictive useful variable candidates, and only variables with a positive signal-noise ratio gain greater than a preset threshold value are selected as useful predictive variables to train the insulation state determination model. there is.

본 발명의 일 실시예에 따르면 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터 및 복수의 중전기기의 시점 별 절연 상태정보를 고장 판단 모델에 입력하여 각 중전기기를 시스템 계층으로 나누고, 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 기준으로 각 중전기기를 대상으로 시스템 계층 별로 요구되는 기능 레벨의 중요 측정 항목에 대한 시점 별 상태 값을 도출하며, 도출된 시스템 계층 별로 요구되는 기능 레벨의 시점 별 상태 값의 만족 여부에 따라 고장 예측 시점을 판단하는 고장 판단 모델을 학습할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, among the diagnostic history data for a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted from the database, diagnosis history data pre-diagnosed in normal and abnormal states and a plurality of heavy electric machines Insulation state information at each point in time is input into the failure determination model to divide each heavy electrical device into system layers, and to measure the important function level required for each system layer for each heavy electrical device based on the diagnosis history data pre-diagnosed in normal and abnormal states It is possible to learn a failure determination model that derives state values for each item for each time point and determines a failure prediction time point according to whether or not the state values for each time point of the functional level required for each derived system layer are satisfied.

본 발명의 일 실시예에 따르면 각 중전기기를 미리 설정된 기준에 따라 복수의 하위 계층에 포함된 장치를 가진 상위 계층에 포함된 장치인 상위 계층으로 표현되는 형식으로 시스템 계층을 나누고, 상위 계층으로 갈수록 상위 장치이며, 상위 장치를 이루고 있는 복수의 부품 또는 구성품을 해당 상위 계층의 하위 계층으로 표현될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, each heavy electric machine is divided into a system layer in a form represented by an upper layer, which is a device included in an upper layer having a device included in a plurality of lower layers according to a preset criterion, and the higher the upper layer goes It is a device, and a plurality of parts or components constituting an upper device may be expressed as a lower layer of a corresponding upper layer.

본 발명의 일 실시예에 따르면 고장 판단 모델은 시스템 계층 별로 요구되는 기능 레벨의 중요 측정 항목에 대한 시점 별 상태 값을 각 시스템 계층별로 도출하고, 복수의 중전기기의 진단 이력 데이터 및 시점 별 절연 상태 정보를 분석하여 각 시스템 계층별로 도출된 중요 측정 항목에 대한 시점 별 상태 값이 미리 설정한 임계값을 충족하지 못할 확률에 따라 시점 별 고장 확률로 산출함으로써 고장 예측 시점을 판단할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the failure determination model derives state values at each time point for important measurement items of functional levels required for each system layer for each system layer, and diagnoses history data of a plurality of heavy electrical equipment and insulation state at each time point. By analyzing the information and calculating the failure probability for each time point according to the probability that the state value of each time point for the important measurement items derived for each system layer does not meet the preset threshold, the failure prediction time point can be determined.

본 발명의 일 실시예에 따르면 중전 기기를 시스템 계층으로 나누어 계층별로 요구되는 기능 레벨의 중요 측정 항목에 대한 시점 별 상태 값을 각 시스템 계층별로 도출하여 중전기기 전체 시스템의 대상으로 고장 시점을 예측함으로써 다양한 부품 또는 구성품의 수명 또는 확률상 고장의 이슈로 인하여 정확한 예측이 불가능한 문제점을 해결하고 더 높은 정확도를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by dividing heavy electrical equipment into system layers, deriving state values for each system layer for important measurement items of functional levels required for each layer, and predicting the point of failure for the entire system of heavy electrical equipment. It is possible to solve a problem in which accurate prediction is impossible due to life or probability failure issues of various parts or components and provide higher accuracy.

본 발명의 일 실시예에 따르면 고장 판단 모델에서 도출된 각 중전기기를 대상으로 시스템 계층 별로 요구되는 복수의 기능 레벨의 시점 별 상태 값을 출력 변수로 선정하고, 수신한 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터와 출력 변수를 분석하여 확률 분포를 산출하고 산출된 확률 분포를 사전 분포로 설정하고, 상기 출력 변수 대한 사전 분포를 베이시안 접근법을 이용하여 사후 분포로 지속적으로 업데이트를 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, for each heavy electrical device derived from the failure determination model, a state value at each point in time of a plurality of functional levels required for each system layer is selected as an output variable, and the same heavy electrical device group as the received heavy electrical device to be predicted. By analyzing the diagnostic history data and output variables for a plurality of heavy electric machines included in, a probability distribution is calculated, the calculated probability distribution is set as a prior distribution, and the prior distribution for the output variables is converted into a posterior distribution using a Bayesian approach. Updates can be made continuously.

본 발명의 일 실시예에 따르면 더 높은 정확도를 위하여 고장 판단 모델을 업데이트 하기 위하여 고장 판단 모델에서 도출된 각 중전기기를 대상으로 시스템 계층 별로 요구되는 복수의 기능 레벨의 시점 별 상태 값을 출력 변수로 선정하고, 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터와 출력 변수를 입력하여 불확실성의 정도에 따라 확률 분포를 산출하여 사전 분포로 설정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to update the failure determination model for higher accuracy, state values at each point in time of a plurality of functional levels required for each system layer are selected as output variables for each heavy electric machine derived from the failure determination model. And, by inputting diagnostic history data and output variables for a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted, a probability distribution can be calculated according to the degree of uncertainty and set as a prior distribution.

상기 일 실시 예에 따르면 수학식 8과 같이 사전 분포(

Figure 112021138546330-pat00027
)에 가능도 함수를 적용하여 사후 분포(
Figure 112021138546330-pat00028
)를 산출하여, 산출된 사후 분포가 고장 판단 모델을 이용하여 산출된 출력 변수를 통해 사전 분포로 산출될 수 있도록 베이시안 접근법을 이용하여 고장 판단 모델을 업데이트 할 수 있다.According to the above embodiment, as shown in Equation 8, the prior distribution (
Figure 112021138546330-pat00027
) by applying the likelihood function to the posterior distribution (
Figure 112021138546330-pat00028
), the failure determination model can be updated using the Bayesian approach so that the calculated posterior distribution can be calculated as a prior distribution through the output variable calculated using the failure determination model.

본 발명의 일 실시예에 따르면 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 상기 절연 상태 판단 모델에 입력하여, 예측 대상 중전기기의 시점 별 절연 상태정보를 제공받고, 예측 대상 중전기기의 시점별 절연 상태정보 및 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터를 고장 판단 모델에 입력하여 고장 예측 시점 정보를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, diagnosis history data and heavy electric machine identification information of a heavy electric machine to be predicted are input to the insulation state determination model, insulation state information is provided for each time point of the heavy electric machine to be predicted, and Failure prediction time information may be generated by inputting insulation state information at each point in time and diagnosis history data of heavy electrical equipment to be predicted to a failure determination model.

본 발명의 일 실시예에 따르면 학습된 절연 상태 판단 모델 및 고장 판단 모델을 이용하여 예측 대상 중전기기의 고장 예측 시점을 제공받을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to receive a failure prediction time of the prediction target heavy electric machine using the learned insulation state determination model and the failure determination model.

본 발명의 일 실시예에 따르면 학습된 절연 상태 판단 모델은 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 입력 받아, 예측 대상 중전기기의 시점 별 절연 상태정보를 출력할 수 있으며, 고장 판단 모델은 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터과 예측 대상 중전기기의 시점 별 절연 상태정보를 입력받아 예측 대상 중전기기가 시점 별로 고장날 확률이 표기된 고장 예측 시점 정보를 제공받을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the learned insulation state determination model receives diagnosis history data and heavy electric device identification information of the heavy electric equipment to be predicted, outputs insulation state information for each time point of the heavy electric equipment to be predicted, and determines failure. The model can receive diagnosis history data of the heavy electrical equipment to be predicted and information on the insulation status of the heavy electric equipment to be predicted at each time point, and receive failure prediction time information indicating the failure probability of the heavy electrical equipment to be predicted at each time point.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Embodiments of the present invention are not implemented only through the devices and / or methods described above, and the embodiments of the present invention have been described in detail above, but the scope of the present invention is not limited thereto, and the following claims Various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in , also belong to the scope of the present invention.

Claims (30)

중전기기 예방 정비 권고 시스템에 있어서,
각 중전기기 별로 진단 정보를 시계열적으로 정렬하여 생성한 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보와 적어도 하나의 센서가 수집한 센서 측정 데이터를 저장하는 데이터 베이스; 및
입력 받은 상기 데이터 베이스로부터 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보, 센서 측정 데이터를 분석하여 예방 정비 권고 정보를 생성하는 관리 서버를 포함하고,
상기 데이터 베이스는,
데이터 기록 파일을 이용하거나 데이터 입력 폼을 제공하여 사용자로부터 직접 입력 받아 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 관리하는 오프라인 데이터 관리부;
복수의 중전기기에 대한 중전기기의 식별 정보 및 적어도 하나 이상의 센서로부터 주기적으로 센서 측정 결과 데이터를 업로드 받아 관리하는 온라인 데이터 관리부; 및
상기 중전기기 식별 정보를 기준으로 제조사, 제조시기, 전동기기 용량 중 적어도 하나의 항목에 대하여 연관성을 가지는 복수의 중전기기를 그룹핑하여 데이터 그룹을 생성하고, 상기 데이터 그룹에 포함된 각 중전 기기 별로 진단 이력 데이터 및 센서 측정 결과 데이터를 관리하는 연관 데이터 그룹 생성부를 더 포함하고,
상기 관리 서버는,
상기 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고, 생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 회귀 분석을 수행시켜 1차 방정식의 형식을 가지는 방정식을 산출하도록 열화 시뮬레이션 모델을 학습시키는 열화 시뮬레이션 모델 학습부;
상기 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 센서 측정 결과 데이터를 기반으로 예측 대상 중전기기의 진단 항목 마다 설정된 최적 값과의 오차 추이에 따라 예측 대상 중전기기의 열화 가중치 지수(γ)를 산출하고, 상기 열화 가중치 지수를 열화 시뮬레이션 모델에 반영하는 열화 가중치 반영부;
상기 열화 시뮬레이션 모델에 따라 각 데이터 세트별로 선형 회귀 분석을 수행하고, 수행한 결과를 기반으로 열화 예측 정보를 생성하며, 상기 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 따라 예방 정비 권고 정보를 생성하는 예방 정비 권고 정보 생성부; 및
복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 학습 데이터로 입력 받아 절연 상태 판단 모델 및 고장 판단 모델을 학습하고, 학습된 상기 절연 상태 판단 모델 및 고장 판단 모델을 이용하여 예측 대상 중전기기의 고장 예측 시점 정보를 포함한 건전성 분석 정보를 생성하는 건전성 분석 정보 생성부를 더 포함하고,
상기 열화 시뮬레이션 모델 학습부는
중전기기의 정지 이벤트 발생 빈도, 중전 기기 운전 패턴, 설치 환경 중 적어도 하나 이상의 정보를 기준으로 가중치 지수 β를 산출하고, 산출된 β를 상기 방정식에 반영하고,
상기 열화 가중치 반영부는,
상기 센서 측정 결과 데이터를 분석하여 상기 예측 대상 중전기기의 진단 항목 마다 설정된 최적 값과의 오차를 산출하고, 상기 오차의 크기가 클수록 높은 값을 가지는 가중치 지수 γ를 산출하여 수학식 2와 같이 상기 방정식에 가중치를 적용하여 상기 열화 시뮬레이션 모델에 반영하고,
상기 예방 정비 권고 정보 생성부는,
상기 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 가중치 δ, 상기 건전성 분석 정보에 포함된 고장 예측 시점에 가중치 ε를 산정하고, 가중치를 적용한 열화 예측 정보 및 건전성 분석 정보를 이용하여 상기 예방 정비 권고 정보를 생성하고,
상기 가중치 δ와 가중치 ε는 처음엔 각각 1로 동일하게 부여하고, 상기 진단 이력 데이터를 입력하여 출력된 시점 정보가 과거에 발생한 고장 이력 데이터와 매칭되는지 여부에 따라 상대적으로 정확도가 상승하는 방향으로 가중치 δ와 가중치 ε의 비율을 각각 조정하는 식으로 업데이트를 수행하여 가중치들을 산정하고,
상기 예방 정비 권고 정보는 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 가중치 δ, 건전성 분석 정보에 포함된 고장 예측 시점에 가중치 ε를 산정하고 각 시점에 대해 가중치를 적용한 값에 대한 평균 값을 구해진 시점을 기준으로 생성하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템.
[수학식 2]
Figure 112022007317321-pat00037
In the heavy electric equipment preventive maintenance recommendation system,
A database for storing diagnostic history data and heavy electric machine identification information and sensor measurement data collected by at least one sensor for a plurality of heavy electric machines generated by chronologically aligning diagnostic information for each heavy electric machine; and
A management server for generating preventive maintenance recommendation information by analyzing diagnosis history data, heavy electric machine identification information, and sensor measurement data for a plurality of heavy electric machines from the input database,
The database is
Off-line data management unit for managing diagnosis history data and heavy electric machine identification information for a plurality of heavy electric machines by receiving direct input from a user by using a data record file or providing a data input form;
An online data management unit that receives and manages identification information of a plurality of heavy electric machines and sensor measurement result data from at least one or more sensors and periodically uploads them; and
Based on the heavy electric machine identification information, a data group is created by grouping a plurality of heavy electric machines having a correlation with respect to at least one item of manufacturer, manufacturing period, and electric machine capacity, and diagnosis history for each heavy electric machine included in the data group Further comprising a related data group generating unit for managing data and sensor measurement result data;
The management server,
From the database, a plurality of data sets are generated by grouping a plurality of data included in the diagnostic history data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted, and a plurality of data sets are generated. A deterioration simulation model learning unit for learning a deterioration simulation model to calculate an equation having a form of a linear equation by performing a regression analysis through a pre-stored regression model for each data set using the included history data as learning data;
Based on the sensor measurement result data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted from the database, deterioration of the heavy electric machine to be predicted according to the error trend with the optimal value set for each diagnostic item of the heavy electric machine to be predicted a degradation weight reflection unit that calculates a weight index (γ) and reflects the degradation weight index to a degradation simulation model;
Prevention of performing linear regression analysis for each data set according to the deterioration simulation model, generating deterioration prediction information based on the performed results, and generating preventive maintenance recommendation information according to the deterioration prediction time included in the deterioration prediction information Maintenance recommendation information generation unit; and
Among the diagnostic history data for a plurality of heavy electrical equipment, diagnosis history data pre-diagnosed in normal and abnormal states is received as learning data to learn an insulation state determination model and a failure determination model, and the learned insulation state determination model and failure determination Further comprising a health analysis information generation unit for generating health analysis information including failure prediction time information of the heavy electric equipment to be predicted using the model,
The degradation simulation model learning unit
The weight index β is calculated based on at least one information of the frequency of occurrence of stop events of heavy electrical equipment, driving patterns of heavy electrical equipment, and installation environment, and the calculated β is reflected in the equation,
The degradation weight reflection unit,
The sensor measurement result data is analyzed to calculate the error with the optimal value set for each diagnosis item of the heavy electric machine to be predicted, and the weight index γ having a higher value as the magnitude of the error increases, the equation as shown in Equation 2 A weight is applied to and reflected in the degradation simulation model,
The preventive maintenance recommendation information generation unit,
Calculate the weight δ at the time of prediction of degradation included in the degradation prediction information and the weight ε at the time of prediction of failure included in the health analysis information, and use the weighted degradation prediction information and health analysis information to obtain the preventive maintenance recommendation information create,
The weight δ and the weight ε are given the same value of 1 at first, and the weight in the direction of relatively increasing accuracy depending on whether or not the time information output by inputting the diagnosis history data matches the failure history data that occurred in the past. The weights are calculated by performing an update by adjusting the ratio of δ and the weight ε, respectively,
The preventive maintenance recommendation information calculates the weight δ at the time of prediction of deterioration included in the deterioration prediction information and the weight ε at the time of prediction of failure included in the soundness analysis information, and the average value of the weighted values for each time point is obtained. A preventive maintenance recommendation system for heavy electrical equipment based on real-time sensing data, characterized in that it is generated on the basis of standard.
[Equation 2]
Figure 112022007317321-pat00037
제 1 항에 있어서 상기 열화 시뮬레이션 모델 학습부는,
상기 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고,
생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 회귀 분석을 수행하여 1차 방정식의 형식을 가지는 방정식을 산출하도록 열화 시뮬레이션 모델을 학습시키는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템.
The degradation simulation model learning unit of claim 1,
Grouping is performed on a plurality of data included in the diagnosis history data to generate a plurality of data sets;
Characterized in that the degradation simulation model is trained to calculate an equation having the form of a linear equation by performing regression analysis through a pre-stored regression model for each data set using the history data included in each generated data set as learning data. A preventive maintenance recommendation system for heavy electrical equipment based on real-time sensing data.
제 2 항에 있어서 상기 열화 시뮬레이션 모델 학습부는,
상기 미리 저장된 회귀 모델에 의해 산출된 상기 방정식을 통한 분석 결과 값과 진단 이력 데이터를 대비하여 진단 이력 데이터와의 오차가 상대적으로 가장 적게 발생하는 분석 결과 값을 가지는 회귀 모델을 해당 데이터 세트의 회귀 모델로 선정하여 다수의 회귀 분석 모델로 구성된 열화 시뮬레이션 모델을 설계하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템.
The degradation simulation model learning unit of claim 2,
By comparing the analysis result value through the equation calculated by the pre-stored regression model and the diagnosis history data, a regression model having an analysis result value having a relatively minimum error with the diagnosis history data is a regression model of the corresponding data set. A system for recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment based on real-time sensing data, characterized in that it designs a degradation simulation model composed of a plurality of regression analysis models.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서 상기 건전성 분석 정보 생성부는,
상기 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 학습 데이터로 입력 받아 단위 공간을 설정하고, 정상 상태와 비정상 상태를 판단하기 위한 상기 단위 공간 내에서의 거리 평균을 산출하여 거리 평균을 통해 절연 상태를 판단할 수 있는 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 절연 상태 판단 모델 학습부;
상기 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터 및 상기 복수의 중전기기의 시점 별 절연 상태정보를 고장 판단 모델에 입력하여 각 중전기기를 시스템 계층으로 나누고, 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 기준으로 각 중전기기를 대상으로 상기 시스템 계층 별로 요구되는 기능 레벨의 중요 측정 항목에 대한 시점 별 상태 값을 도출하며, 도출된 시스템 계층 별로 요구되는 기능 레벨의 시점 별 상태 값의 만족 여부에 따라 고장 예측 시점을 판단하는 고장 판단 모델을 학습시키는 고장 판단 모델 학습부;
상기 고장 판단 모델에서 도출된 각 중전기기를 대상으로 시스템 계층 별로 요구되는 복수의 기능 레벨의 시점 별 상태 값을 출력 변수로 선정하고, 수신한 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터와 출력 변수를 분석하여 확률 분포를 산출하고 산출된 확률 분포를 사전 분포로 설정하고, 상기 출력 변수 대한 사전 분포를 베이시안 접근법을 이용하여 사후 분포로 지속적으로 업데이트를 수행하는 모델 데이터 학습 수행부; 및
예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 상기 절연 상태 판단 모델에 입력하여, 상기 예측 대상 중전기기의 시점 별 절연 상태정보를 제공받고, 상기 예측 대상 중전기기의 시점별 절연 상태정보 및 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터를 고장 판단 모델에 입력하여 고장 예측 시점 정보를 생성하는 고장 예측 시점 정보 생성부를 더 포함하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템.
The soundness analysis information generating unit of claim 1,
Among the diagnostic history data for a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted from the database, diagnosis history data pre-diagnosed in normal and abnormal states is input as learning data, and a unit space is set, and a normal an insulation state determination model learning unit which calculates an average distance in the unit space for determining a state and an abnormal state and learns an insulation state determination model capable of determining an insulation state through the distance average;
Among the diagnosis history data for a plurality of heavy electrical devices included in the same heavy electrical device group as the heavy electrical equipment to be predicted from the database, diagnosis history data pre-diagnosed in normal and abnormal states and insulation state information for each time point of the plurality of heavy electrical devices It is entered into the failure determination model to divide each heavy electrical device into system layers, and based on the diagnosis history data pre-diagnosed in normal and abnormal states, for each heavy electrical device, each time point for important measurement items of the function level required for each system layer. a failure determination model learning unit that derives a state value and learns a failure determination model for determining a failure prediction time point according to whether or not the state value at each time point of a functional level required for each derived system layer is satisfied;
For each heavy electric machine derived from the failure determination model, a state value at each point in time of a plurality of functional levels required for each system layer is selected as an output variable, and a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the received heavy electric machine to be predicted A model that analyzes diagnostic history data and output variables for , calculates a probability distribution, sets the calculated probability distribution as a prior distribution, and continuously updates the prior distribution for the output variables to a posterior distribution using a Bayesian approach. data learning execution unit; and
Diagnostic history data and heavy electric machine identification information of the heavy electrical equipment to be predicted are input to the insulation state determination model to receive insulation state information of the heavy electric equipment to be predicted by time, and insulation state information of the heavy electric equipment to be predicted by time and A heavy electrical equipment preventive maintenance recommendation system based on real-time sensing data further comprising a failure prediction time information generation unit for generating failure prediction time information by inputting diagnosis history data of the heavy electrical equipment to be predicted into a failure determination model.
제 6 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는,
입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터를 절연 판단 모델에 입력하여,
입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태로 미리 진단된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 기준으로 정상 그룹을 생성하고,
상기 정상 그룹에 포함된 진단 이력 데이터를 대상으로 정규화를 수행하여 상기 정상 그룹의 중심점으로부터 상기 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 단위 거리로 측정하고, 측정된 단위 거리들의 단위 거리 평균이 1.0이 되는 공간을 단위 공간으로 선정하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템.
The method of claim 6, wherein the insulation state determination model learning unit,
Among the diagnostic history data of the received heavy electrical equipment, a plurality of major variable measurement data of the diagnostic history data pre-diagnosed in normal and abnormal states are input into the insulation judgment model,
A normal group is created based on the main variable measurement data of a plurality of diagnostic history data pre-diagnosed in a normal state among the input diagnostic history data of heavy electrical equipment,
Normalization is performed on the diagnosis history data included in the normal group to measure a probability distribution distance from the center point of the normal group to a plurality of diagnosis history data included in the normal group as a unit distance, and the measured unit distance A preventive maintenance recommendation system for heavy electrical equipment based on real-time sensing data, characterized in that a space in which the unit distance average of the is 1.0 is selected as a unit space.
제 7 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는,
상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 대상으로 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 평균 값을 뺀 값을 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 표준편차로 나누어 주어 정규화를 수행하여 각 진단 이력 데이터 별 복수의 정규화된 벡터를 산출하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템.
The method of claim 7, wherein the insulation state determination model learning unit,
Each diagnosis history data included in the normal group is obtained by subtracting the average value of the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group from the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group. Heavy electric equipment preventive maintenance recommendation system based on real-time sensing data, characterized in that it calculates a plurality of normalized vectors for each diagnosis history data by performing normalization by dividing by the standard deviation of the main variable measurement data of.
제 8 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는,
상기 복수의 정규화된 벡터를 대상으로 상관계수로 구성된 상관행렬의 역행렬을 적용하여 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템.
The method of claim 8, wherein the insulation state determination model learning unit,
Heavy electrical equipment based on real-time sensing data, characterized in that for measuring a probability distribution distance with a plurality of diagnostic history data included in the normal group by applying an inverse matrix of a correlation matrix composed of correlation coefficients to the plurality of normalized vectors Preventive maintenance recommendation system.
제 7 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는,
입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터를 절연 판단 모델에 입력하여,
입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 비정상 상태로 미리 진단된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 기준으로 비정상 그룹을 생성하고,
상기 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터에서 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 평균값을 뺀 값을 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 표준편차로 나누어 비정상 그룹을 정규화 하여 복수의 정규화된 벡터를 산출하고,
상기 복수의 정규화된 벡터를 대상으로 상관계수로 구성된 상관행렬의 역행렬을 적용하여 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 단위 거리로 측정하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템.
The method of claim 7, wherein the insulation state determination model learning unit,
Among the diagnostic history data of the received heavy electrical equipment, a plurality of major variable measurement data of the diagnostic history data pre-diagnosed in an abnormal state are input into the insulation judgment model,
An abnormal group is created based on the main variable measurement data of a plurality of diagnostic history data pre-diagnosed as abnormal among the input diagnostic history data of heavy electrical equipment,
The value obtained by subtracting the average value of the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group from the main variable measurement data of the plurality of diagnosis history data included in the abnormal group is determined as the main variable of each diagnosis history data included in the normal group. Dividing by the standard deviation of the variable measurement data to normalize the abnormal group to calculate a plurality of normalized vectors,
Based on real-time sensing data, characterized by measuring a probability distribution distance with a plurality of diagnostic history data included in the abnormal group as a unit distance by applying an inverse matrix of a correlation matrix composed of correlation coefficients to the plurality of normalized vectors. Heavy electrical equipment preventive maintenance recommendation system.
제 10 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는,
상기 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리와 상기 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리의 분포가 미리 설정된 기준 이상 차이가 나지 아니하는 경우,
상기 절연 상태 판단 모델의 학습이 완료되지 아니한 것으로 판단하여 미리 설정된 기준 이상 차이가 날 때까지 절연 상태 판단 모델의 학습을 반복하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템.
The method of claim 10, wherein the insulation state determination model learning unit,
If the distribution of the unit distance of the plurality of diagnosis history data included in the normal group and the unit distance of the plurality of diagnosis history data included in the abnormal group do not differ by more than a preset standard,
Heavy electric equipment preventive maintenance recommendation system based on real-time sensing data, characterized in that it repeats the learning of the insulation state determination model until it is determined that the learning of the insulation state determination model is not completed and the difference is greater than or equal to a preset standard.
제 11 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는,
상기 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리와 상기 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리의 분포의 차이를 크게 하기 위하여 주요 변수 중 복수의 예측 유용 변수를 선정하고,
상기 선정된 예측 유용 변수를 기준으로 상기 정상 그룹의 단위 공간 및 단위 거리를 재선정하도록 절연 상태 판단 모델을 재 학습하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템.
The method of claim 11, wherein the insulation state determination model learning unit,
In order to increase the difference between the unit distances of the plurality of diagnostic history data included in the normal group and the distribution of the unit distances of the plurality of diagnostic history data included in the abnormal group, a plurality of predictive useful variables are selected among the main variables,
Heavy electric equipment preventive maintenance recommendation system based on real-time sensing data, characterized in that the insulation state determination model is re-learned to re-select the unit space and unit distance of the normal group based on the selected predictive useful variable.
제 12 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는,
상기 복수의 예측 유용 변수를 선정하기 위하여 2수준계 직교배열표를 이용하여 내측배열과 외측배열에 변수와 신호인자를 배치하고, 각 주요 변수를 대상으로 단위 거리를 계산하고, 계산한 값의 신호 잡음비를 도출하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템.
The method of claim 12, wherein the insulation state determination model learning unit,
In order to select the plurality of predictive useful variables, a two-level orthogonal array table is used to arrange variables and signal factors in the inner and outer arrays, calculate unit distances for each major variable, and calculate the signal of the calculated value. A heavy electrical equipment preventive maintenance recommendation system based on real-time sensing data, characterized in that the noise ratio is derived.
제 12 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는,
상기 복수의 예측 유용 변수에 포함된 변수 개별로 예측 능력이 있는지 여부를 판단하기 위하여, 각 변수를 대상으로 계산한 단위 거리의 신호 잡음비 평균의 차를 이용하여 신호 잡음비 이득을 산출하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템.
The method of claim 12, wherein the insulation state determination model learning unit,
In order to determine whether each variable included in the plurality of predictive useful variables has predictive ability, a signal-noise ratio gain is calculated using a difference between signal-noise ratio averages of unit distances calculated for each variable. Heavy electric equipment preventive maintenance recommendation system based on real-time sensing data.
제 14 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델 학습부는,
상기 신호 잡음비 이득이 음의 값을 갖는 경우 해당 변수는 예측 능력이 없는 것으로 판단하고,
상기 신호 잡음비 이득이 양의 값을 갖는 경우 예측 능력이 있는 것으로 판단하며,
상기 양의 값이 클수록 예측 능력이 높은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 시스템.
The method of claim 14, wherein the insulation state determination model learning unit,
If the SNR gain has a negative value, it is determined that the variable has no predictive ability;
If the SNR gain has a positive value, it is determined that there is predictive ability;
Heavy electric equipment preventive maintenance recommendation system based on real-time sensing data, characterized in that the larger the value of the quantity, the higher the predictive ability.
중전기기 예방 정비 권고 시스템에 있어서,
각 중전기기 별로 진단 정보를 시계열적으로 정렬하여 생성한 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보와 적어도 하나의 센서가 수집한 센서 측정 데이터를 데이터 베이스에 저장하는 단계; 및
입력 받은 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보, 센서 측정 데이터를 분석하여 예방 정비 권고 정보를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 데이터를 저장하는 단계는,
데이터 기록 파일을 이용하거나 데이터 입력 폼을 제공하여 사용자로부터 직접 입력 받아 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 관리하는 단계;
복수의 중전기기에 대한 중전기기의 식별 정보 및 적어도 하나 이상의 센서로부터 주기적으로 센서 측정 결과 데이터를 업로드 받아 관리하는 단계;
상기 중전기기 식별 정보를 기준으로 제조사, 제조시기, 전동기기 용량 중 적어도 하나의 항목에 대하여 연관성을 가지는 복수의 중전기기를 그룹핑하여 데이터 그룹을 생성하고, 상기 데이터 그룹에 포함된 각 중전 기기 별로 진단 이력 데이터 및 센서 측정 결과 데이터를 관리하는 단계를 더 포함하고,
상기 예방 정비 권고 정보를 생성하는 단계는,
상기 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고, 생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 회귀 분석을 수행시켜 1차 방정식의 형식을 가지는 방정식을 산출하도록 열화 시뮬레이션 모델을 학습시키는 단계;
상기 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기의 센서 측정 결과 데이터를 기반으로 예측 대상 중전기기의 진단 항목 마다 설정된 최적 값과의 오차 추이에 따라 예측 대상 중전기기의 열화 가중치 지수(γ)를 산출하고, 상기 열화 가중치 지수를 열화 시뮬레이션 모델에 반영하는 단계; 및
상기 열화 시뮬레이션 모델에 따라 각 데이터 세트별로 선형 회귀 분석을 수행하고, 수행한 결과를 기반으로 열화 예측 정보를 생성하며, 상기 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 따라 예방 정비 권고 정보를 생성하는 단계를 더 포함하고,
복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 학습 데이터로 입력 받아 절연 상태 판단 모델 및 고장 판단 모델을 학습하고, 학습된 상기 절연 상태 판단 모델 및 고장 판단 모델을 이용하여 예측 대상 중전기기의 고장 예측 시점 정보를 포함한 건전성 분석 정보를 생성하는 단계를 더 포함하고,
상기 상기 열화 가중치 지수를 열화 시뮬레이션 모델에 반영하는 단계는,
상기 센서 측정 결과 데이터를 분석하여 상기 예측 대상 중전기기의 진단 항목 마다 설정된 최적 값과의 오차를 산출하고, 상기 오차의 크기가 클수록 높은 값을 가지는 가중치 지수 γ를 산출하여 수학식 2와 같이 상기 방정식에 가중치를 적용하여 상기 열화 시뮬레이션 모델에 반영하고,
상기 예방 정비 권고 정보를 생성하는 단계는,
상기 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 가중치 δ, 상기 건전성 분석 정보에 포함된 고장 예측 시점에 가중치 ε를 산정하고, 가중치를 적용한 열화 예측 정보 및 건전성 분석 정보를 이용하여 상기 예방 정비 권고 정보를 생성하고,
상기 가중치 δ와 가중치 ε는 처음엔 각각 1로 동일하게 부여하고, 상기 진단 이력 데이터를 입력하여 출력된 시점 정보가 과거에 발생한 고장 이력 데이터와 매칭되는지 여부에 따라 상대적으로 정확도가 상승하는 방향으로 가중치 δ와 가중치 ε의 비율을 각각 조정하는 식으로 업데이트를 수행하여 가중치들을 산정하고,
상기 예방 정비 권고 정보는 열화 예측 정보에 포함된 열화 예측 시기에 가중치 δ, 건전성 분석 정보에 포함된 고장 예측 시점에 가중치 ε를 산정하고 각 시점에 대해 가중치를 적용한 값에 대한 평균 값을 구해진 시점을 기준으로 생성하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 방법.
[수학식 2]
Figure 112022502634008-pat00038
In the heavy electric equipment preventive maintenance recommendation system,
Storing diagnostic history data and heavy electric machine identification information and sensor measurement data collected by at least one sensor for a plurality of heavy electric machines generated by time-sequentially aligning diagnostic information for each heavy electric machine in a database; and
Including generating preventive maintenance recommendation information by analyzing diagnosis history data, heavy electric machine identification information, and sensor measurement data for a plurality of input heavy electric machines,
To store the data,
Managing diagnosis history data and heavy electric machine identification information for a plurality of heavy electric machines by receiving direct input from a user by using a data record file or providing a data input form;
Periodically uploading and managing sensor measurement result data from at least one sensor and identification information of a heavy electric machine for a plurality of heavy electric machines;
Based on the heavy electric machine identification information, a data group is created by grouping a plurality of heavy electric machines having a correlation with respect to at least one item of manufacturer, manufacturing period, and electric machine capacity, and diagnosis history for each heavy electric machine included in the data group Further comprising the step of managing data and sensor measurement result data;
The step of generating the preventive maintenance recommendation information,
From the database, a plurality of data sets are generated by grouping a plurality of data included in the diagnostic history data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted, and a plurality of data sets are generated. learning a degradation simulation model to calculate an equation having a form of a linear equation by performing regression analysis through a pre-stored regression model for each data set using the included history data as learning data;
Based on the sensor measurement result data of a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted from the database, deterioration of the heavy electric machine to be predicted according to the error trend with the optimal value set for each diagnostic item of the heavy electric machine to be predicted Calculating a weight index (γ) and reflecting the degradation weight index to a degradation simulation model; and
Performing linear regression analysis for each data set according to the degradation simulation model, generating degradation prediction information based on the performed result, and generating preventive maintenance recommendation information according to a degradation prediction time included in the degradation prediction information Including more,
Among the diagnostic history data for a plurality of heavy electrical equipment, diagnosis history data pre-diagnosed in normal and abnormal states is received as learning data to learn an insulation state determination model and a failure determination model, and the learned insulation state determination model and failure determination Further comprising generating soundness analysis information including failure prediction time information of the heavy electrical equipment to be predicted using the model,
The step of reflecting the degradation weight index to the degradation simulation model,
The sensor measurement result data is analyzed to calculate the error with the optimal value set for each diagnosis item of the heavy electric machine to be predicted, and the weight index γ having a higher value as the magnitude of the error increases, the equation as shown in Equation 2 A weight is applied to and reflected in the degradation simulation model,
The step of generating the preventive maintenance recommendation information,
Calculate the weight δ at the time of prediction of degradation included in the degradation prediction information and the weight ε at the time of prediction of failure included in the health analysis information, and use the weighted degradation prediction information and health analysis information to obtain the preventive maintenance recommendation information create,
The weight δ and the weight ε are given the same value of 1 at first, and the weight in the direction of relatively increasing accuracy depending on whether or not the time information output by inputting the diagnosis history data matches the failure history data that occurred in the past. The weights are calculated by performing an update by adjusting the ratio of δ and the weight ε, respectively,
The preventive maintenance recommendation information calculates the weight δ at the time of prediction of deterioration included in the deterioration prediction information and the weight ε at the time of prediction of failure included in the soundness analysis information, and the average value of the weighted values for each time point is obtained. A heavy electrical equipment preventive maintenance recommendation method based on real-time sensing data, characterized in that it is generated as a standard.
[Equation 2]
Figure 112022502634008-pat00038
제 16 항에 있어서 상기 열화 시뮬레이션 모델을 학습시키는 단계는,
상기 진단 이력 데이터에 포함된 복수의 데이터를 대상으로 그룹핑을 수행하여 복수의 데이터 세트를 생성하고,
생성된 각 데이터 세트에 포함된 이력 데이터를 학습 데이터로 이용하여 각 데이터 세트 별로 미리 저장된 회귀 모델을 통해 회귀 분석을 수행하여 1차 방정식의 형식을 가지는 방정식을 산출하도록 열화 시뮬레이션 모델을 학습시키는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 방법.
The step of learning the degradation simulation model of claim 16,
Grouping is performed on a plurality of data included in the diagnosis history data to generate a plurality of data sets;
Characterized in that the degradation simulation model is trained to calculate an equation having the form of a linear equation by performing regression analysis through a pre-stored regression model for each data set using the history data included in each generated data set as learning data. A method for recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment based on real-time sensing data.
제 17 항에 있어서 상기 열화 시뮬레이션 모델을 학습시키는 단계는,
상기 미리 저장된 회귀 모델에 의해 산출된 상기 방정식을 통한 분석 결과 값과 진단 이력 데이터를 대비하여 진단 이력 데이터와의 오차가 상대적으로 가장 적게 발생하는 분석 결과 값을 가지는 회귀 모델을 해당 데이터 세트의 회귀 모델로 선정하여 다수의 회귀 분석 모델로 구성된 열화 시뮬레이션 모델을 설계하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 방법.
The step of learning the degradation simulation model of claim 17,
By comparing the analysis result value through the equation calculated by the pre-stored regression model and the diagnosis history data, a regression model having an analysis result value having a relatively minimum error with the diagnosis history data is a regression model of the corresponding data set. A method for recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment based on real-time sensing data, characterized in that designing a degradation simulation model composed of a plurality of regression analysis models.
삭제delete 삭제delete 제 16 항에 있어서 상기 건전성 분석 정보를 생성하는 단계는,
상기 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 학습 데이터로 입력 받아 단위 공간을 설정하고, 정상 상태와 비정상 상태를 판단하기 위한 상기 단위 공간 내에서의 거리 평균을 산출하여 거리 평균을 통해 절연 상태를 판단할 수 있는 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계;
상기 데이터 베이스로부터 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터 및 상기 복수의 중전기기의 시점 별 절연 상태정보를 고장 판단 모델에 입력하여 각 중전기기를 시스템 계층으로 나누고, 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터를 기준으로 각 중전기기를 대상으로 상기 시스템 계층 별로 요구되는 기능 레벨의 중요 측정 항목에 대한 시점 별 상태 값을 도출하며, 도출된 시스템 계층 별로 요구되는 기능 레벨의 시점 별 상태 값의 만족 여부에 따라 고장 예측 시점을 판단하는 고장 판단 모델을 학습시키는 단계;
상기 고장 판단 모델에서 도출된 각 중전기기를 대상으로 시스템 계층 별로 요구되는 복수의 기능 레벨의 시점 별 상태 값을 출력 변수로 선정하고, 수신한 예측 대상 중전기기와 동일한 중전 기기 그룹에 포함된 복수의 중전기기에 대한 진단 이력 데이터와 출력 변수를 분석하여 확률 분포를 산출하고 산출된 확률 분포를 사전 분포로 설정하고, 상기 출력 변수 대한 사전 분포를 베이시안 접근법을 이용하여 사후 분포로 지속적으로 업데이트를 수행하는 단계; 및
예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터 및 중전기기 식별 정보를 상기 절연 상태 판단 모델에 입력하여, 상기 예측 대상 중전기기의 시점 별 절연 상태정보를 제공받고, 상기 예측 대상 중전기기의 시점별 절연 상태정보 및 예측 대상 중전기기의 진단 이력 데이터를 고장 판단 모델에 입력하여 고장 예측 시점 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 방법.
17. The method of claim 16, wherein generating the soundness analysis information comprises:
Among the diagnostic history data for a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the heavy electric machine to be predicted from the database, diagnosis history data pre-diagnosed in normal and abnormal states is input as learning data, and a unit space is set, and a normal Calculating an average distance in the unit space for determining a state and an abnormal state, and learning an insulation state determination model capable of determining an insulation state through a distance average;
Among the diagnosis history data for a plurality of heavy electrical devices included in the same heavy electrical device group as the heavy electrical equipment to be predicted from the database, diagnosis history data pre-diagnosed in normal and abnormal states and insulation state information for each time point of the plurality of heavy electrical devices It is entered into the failure determination model to divide each heavy electrical device into system layers, and based on the diagnosis history data pre-diagnosed in normal and abnormal states, for each heavy electrical device, each time point for important measurement items of the function level required for each system layer. deriving a state value and learning a failure determination model for determining a failure prediction time point according to whether or not the state value for each time point of a function level required for each derived system layer is satisfied;
For each heavy electric machine derived from the failure determination model, a state value at each point in time of a plurality of functional levels required for each system layer is selected as an output variable, and a plurality of heavy electric machines included in the same heavy electric machine group as the received heavy electric machine to be predicted Analyzing diagnostic history data and output variables for , calculating a probability distribution, setting the calculated probability distribution as a prior distribution, and continuously updating the prior distribution for the output variable as a posterior distribution using a Bayesian approach. ; and
Diagnostic history data and heavy electric machine identification information of the heavy electrical equipment to be predicted are input to the insulation state determination model to receive insulation state information of the heavy electric equipment to be predicted by time, and insulation state information of the heavy electric equipment to be predicted by time and A method for recommending preventive maintenance of heavy electric equipment based on real-time sensing data, further comprising the step of generating failure prediction time information by inputting diagnostic history data of the heavy electric equipment to be predicted into a failure determination model.
제 21 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는,
입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태 및 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터를 절연 판단 모델에 입력하여,
입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 정상 상태로 미리 진단된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 기준으로 정상 그룹을 생성하고,
상기 정상 그룹에 포함된 진단 이력 데이터를 대상으로 정규화를 수행하여 상기 정상 그룹의 중심점으로부터 상기 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 단위 거리로 측정하고, 측정된 단위 거리들의 단위 거리 평균이 1.0이 되는 공간을 단위 공간으로 선정하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 방법.
22. The method of claim 21, wherein the step of learning the insulation state determination model,
Among the diagnostic history data of the received heavy electrical equipment, a plurality of major variable measurement data of the diagnostic history data pre-diagnosed in normal and abnormal states are input into the insulation judgment model,
A normal group is created based on the main variable measurement data of a plurality of diagnostic history data pre-diagnosed in a normal state among the input diagnostic history data of heavy electrical equipment,
Normalization is performed on the diagnosis history data included in the normal group to measure a probability distribution distance from the center point of the normal group to a plurality of diagnosis history data included in the normal group as a unit distance, and the measured unit distance A method for recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment based on real-time sensing data, characterized in that a space in which the unit distance average of s is 1.0 is selected as a unit space.
제 22 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는,
상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 대상으로 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 평균 값을 뺀 값을 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 표준편차로 나누어 주어 정규화를 수행하여 각 진단 이력 데이터 별 복수의 정규화된 벡터를 산출하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 방법.
23. The method of claim 22, wherein the step of learning the insulation state determination model,
Each diagnosis history data included in the normal group is obtained by subtracting the average value of the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group from the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group. A method for recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment based on real-time sensing data, characterized in that a plurality of normalized vectors for each diagnosis history data are calculated by performing normalization by dividing by the standard deviation of the main variable measurement data.
제 23 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는,
상기 복수의 정규화된 벡터를 대상으로 상관계수로 구성된 상관행렬의 역행렬을 적용하여 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 방법.
24. The method of claim 23, wherein the step of learning the insulation state determination model,
Heavy electrical equipment based on real-time sensing data, characterized in that for measuring a probability distribution distance with a plurality of diagnostic history data included in the normal group by applying an inverse matrix of a correlation matrix composed of correlation coefficients to the plurality of normalized vectors How to recommend preventive maintenance.
제 22 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는,
입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 비정상 상태로 미리 진단된 진단 이력 데이터의 복수의 주요 변수 측정 데이터를 절연 판단 모델에 입력하여,
입력 받은 중전기기의 진단 이력 데이터 중 비정상 상태로 미리 진단된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터를 기준으로 비정상 그룹을 생성하고,
상기 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터에서 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 평균값을 뺀 값을 상기 정상 그룹에 포함된 각 진단 이력 데이터의 주요 변수 측정 데이터의 표준편차로 나누어 비정상 그룹을 정규화 하여 복수의 정규화된 벡터를 산출하고,
상기 복수의 정규화된 벡터를 대상으로 상관계수로 구성된 상관행렬의 역행렬을 적용하여 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들과의 확률분포 거리를 단위 거리로 측정하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 방법.
23. The method of claim 22, wherein the step of learning the insulation state determination model,
Among the diagnostic history data of the received heavy electrical equipment, a plurality of major variable measurement data of the diagnostic history data pre-diagnosed in an abnormal state are input into the insulation judgment model,
An abnormal group is created based on the main variable measurement data of a plurality of diagnostic history data pre-diagnosed as abnormal among the input diagnostic history data of heavy electrical equipment,
The value obtained by subtracting the average value of the main variable measurement data of each diagnosis history data included in the normal group from the main variable measurement data of the plurality of diagnosis history data included in the abnormal group is determined as the main variable of each diagnosis history data included in the normal group. Dividing by the standard deviation of the variable measurement data to normalize the abnormal group to calculate a plurality of normalized vectors,
Based on real-time sensing data, characterized by measuring a probability distribution distance with a plurality of diagnostic history data included in the abnormal group as a unit distance by applying an inverse matrix of a correlation matrix composed of correlation coefficients to the plurality of normalized vectors. Method of recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment.
제 25 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는,
상기 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리와 상기 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리의 분포가 미리 설정된 기준 이상 차이가 나지 아니하는 경우,
상기 절연 상태 판단 모델의 학습이 완료되지 아니한 것으로 판단하여 미리 설정된 기준 이상 차이가 날 때까지 절연 상태 판단 모델의 학습을 반복하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 방법.
26. The method of claim 25, wherein the step of learning the insulation state determination model,
If the distribution of the unit distance of the plurality of diagnosis history data included in the normal group and the unit distance of the plurality of diagnosis history data included in the abnormal group do not differ by more than a preset standard,
It is determined that the learning of the insulation state determination model is not completed and the learning of the insulation state determination model is repeated until the difference is greater than or equal to a preset standard.
제 26 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는,
상기 정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리와 상기 비정상 그룹에 포함된 복수의 진단 이력 데이터들의 단위 거리의 분포의 차이를 크게 하기 위하여 주요 변수 중 복수의 예측 유용 변수를 선정하고,
상기 선정된 예측 유용 변수를 기준으로 상기 정상 그룹의 단위 공간 및 단위 거리를 재선정하도록 절연 상태 판단 모델을 재 학습하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 방법.
27. The method of claim 26, wherein the step of learning the insulation state determination model,
In order to increase the difference between the unit distances of the plurality of diagnostic history data included in the normal group and the distribution of the unit distances of the plurality of diagnostic history data included in the abnormal group, a plurality of predictive useful variables are selected among the main variables,
Heavy electric equipment preventive maintenance recommendation method based on real-time sensing data, characterized in that for re-learning the insulation state determination model to re-select the unit space and unit distance of the normal group based on the selected predictive useful variable.
제 27 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는,
상기 복수의 예측 유용 변수를 선정하기 위하여 2수준계 직교배열표를 이용하여 내측배열과 외측배열에 변수와 신호인자를 배치하고, 각 주요 변수를 대상으로 단위 거리를 계산하고, 계산한 값의 신호 잡음비를 도출하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 방법.
28. The method of claim 27, wherein the step of learning the insulation state determination model,
In order to select the plurality of predictive useful variables, a two-level orthogonal array table is used to arrange variables and signal factors in the inner and outer arrays, calculate unit distances for each major variable, and calculate the signal of the calculated value. A heavy electrical equipment preventive maintenance recommendation method based on real-time sensing data, characterized in that the noise ratio is derived.
제 27 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는,
상기 복수의 예측 유용 변수에 포함된 변수 개별로 예측 능력이 있는지 여부를 판단하기 위하여, 각 변수를 대상으로 계산한 단위 거리의 신호 잡음비 평균의 차를 이용하여 신호 잡음비 이득을 산출하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 방법.
28. The method of claim 27, wherein the step of learning the insulation state determination model,
In order to determine whether each variable included in the plurality of predictive useful variables has predictive ability, a signal-noise ratio gain is calculated using a difference between signal-noise ratio averages of unit distances calculated for each variable. A method for recommending preventive maintenance of heavy electrical equipment based on real-time sensing data.
제 29 항에 있어서 상기 절연 상태 판단 모델을 학습시키는 단계는,
상기 신호 잡음비 이득이 음의 값을 갖는 경우 해당 변수는 예측 능력이 없는 것으로 판단하고,
상기 신호 잡음비 이득이 양의 값을 갖는 경우 예측 능력이 있는 것으로 판단하며,
상기 양의 값이 클수록 예측 능력이 높은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 실시간 센싱 데이터 기반의 중전기기 예방정비 권고 방법.
The method of claim 29, wherein the step of learning the insulation state determination model,
If the SNR gain has a negative value, it is determined that the variable has no predictive ability;
If the SNR gain has a positive value, it is determined that there is predictive ability;
Heavy electrical equipment preventive maintenance recommendation method based on real-time sensing data, characterized in that the higher the value of the quantity, the higher the predictive ability.
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