KR102668289B1 - Neural network-based piping and instrument diagram indexing method and apparatus - Google Patents

Neural network-based piping and instrument diagram indexing method and apparatus Download PDF

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Abstract

본 발명은 신경망 기반 공정흐름도 인덱싱 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명에 따르면, 프로세서; 및 상기 프로세서에 연결되는 메모리를 포함하되, 배관, 밸브 및 계기를 포함하는 엘리먼트들 각각에 대한 이미지 및 상세 정보를 포함하는 학습 데이터 셋을 생성하고, 상기 생성된 학습 데이터 셋을 이용하여 신경망 모델을 학습하고, 상기 학습된 신경망 모델에 공정흐름도를 입력하여 상기 공정흐름도에 포함되는 엘리먼트를 추출하고, 상기 추출된 엘리먼트에 상응하는 제어시스템 일람표을 생성하도록, 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하는 공정흐름도 인덱싱 장치가 제공된다. The present invention discloses a neural network-based process flow indexing method and device. According to the invention, a processor; and a memory connected to the processor, generating a learning data set including images and detailed information for each element including pipes, valves, and instruments, and creating a neural network model using the generated learning data set. A process of learning, inputting a process flow diagram into the learned neural network model, extracting elements included in the process flow diagram, and storing program instructions executable by the processor to generate a control system list corresponding to the extracted elements. A flow chart indexing device is provided.

Description

신경망 기반 공정흐름도 인덱싱 방법 및 장치{Neural network-based piping and instrument diagram indexing method and apparatus}Neural network-based piping and instrument diagram indexing method and apparatus}

본 발명은 신경망 기반 공정흐름도 인덱싱 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복잡한 배관 및 계기 등을 포함하는 공정흐름도에서 작업상태에 관한 제어시스템 일람표를 빠르고 쉽게 생성할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a neural network-based process flow diagram indexing method and device, and more specifically, to a method and device that can quickly and easily generate a control system list regarding work status from a process flow diagram including complex piping and instruments. .

석유화학 공장의 설계 중 제어시스템의 설계는 공정흐름도(또는 공정배관계장도, piping and instrument diagram, P&ID)로부터 제어시스템 일람표 (Instrument Index)를 만들어 계측제어 특성을 알기 쉽고 간략하게 표현하는 작업부터 시작된다. The design of the control system during the design of a petrochemical plant begins with the task of creating a control system list (Instrument Index) from the process flow diagram (or process piping and instrument diagram, P&ID) to express the instrumentation and control characteristics in an easy-to-understand and concise manner. do.

이러한 작업은 관련 분야의 전문지식(적어도 3년 이상의 숙련된 기술자)을 갖춘 사람이 작업하여야 오류를 줄이고 원활한 후속업무 처리가 가능하다. This work must be performed by a person with specialized knowledge in the relevant field (skilled technician with at least 3 years of experience) to reduce errors and enable smooth follow-up work.

이 부분은 과학기술이 발전함에도 사람의 이미지 인식 능력과 제어시스템에 대한 기반 기술을 바탕으로 하기 때문에 쉽게 자동화가 이루어지지 않고 숙련된 엔지니어가 필요한 부분이었다. Even with the advancement of science and technology, this part is not easily automated because it is based on human image recognition ability and the basic technology of the control system, and it requires skilled engineers.

이런 연유로 인하여 공장 제어시스템 설계 실무에서는 프로젝트 수행 시 일시적인 숙련된 인력이 다수 필요하고 이후에는 단순 업무에 투입하는 등 인력운영 효율성이 떨어지거나, 숙련된 인력의 부족으로 기존 인력이 과도한 업무집중(과로)으로 인하여 개인의 생활 만족도가 급격히 떨어지는 문제 등 인력 수급의 어려움도 함께 발생하고 있는 것이 현실이다.For this reason, in the factory control system design practice, a large number of temporary skilled workers are needed when carrying out a project and then are assigned to simple tasks, which reduces the efficiency of manpower operation, or the existing workforce is excessively focused on work (overworked) due to a lack of skilled manpower. ), the reality is that difficulties in supply and demand of manpower, including the problem of a sharp decline in individual life satisfaction, are also occurring.

대한민국등록특허공보 제10-2185433호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2185433

상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 숙련된 기술자 없이도 공장 제어시스템 설계 업무의 생산성과 품질을 향상시킬 수 있는 신경망 기반 공정흐름도 인덱싱 방법 및 장치를 제안하고자 한다. In order to solve the problems of the prior art described above, the present invention seeks to propose a neural network-based process flow indexing method and device that can improve the productivity and quality of factory control system design work without skilled technicians.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공정흐름도 인덱싱 장치로서, 프로세서; 및 상기 프로세서에 연결되는 메모리를 포함하되, 배관, 밸브 및 계기를 포함하는 엘리먼트들 각각에 대한 이미지 및 상세 정보를 포함하는 학습 데이터 셋을 생성하고, 상기 생성된 학습 데이터 셋을 이용하여 신경망 모델을 학습하고, 상기 학습된 신경망 모델에 공정흐름도를 입력하여 상기 공정흐름도에 포함되는 엘리먼트를 추출하고, 상기 추출된 엘리먼트에 상응하는 제어시스템 일람표을 생성하도록, 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하는 공정흐름도 인덱싱 장치가 제공된다. In order to achieve the above-described object, according to an embodiment of the present invention, a process flow indexing device includes: a processor; and a memory connected to the processor, generating a learning data set including images and detailed information for each element including pipes, valves, and instruments, and creating a neural network model using the generated learning data set. A process of learning, inputting a process flow diagram into the learned neural network model, extracting elements included in the process flow diagram, and storing program instructions executable by the processor to generate a control system list corresponding to the extracted elements. A flow chart indexing device is provided.

상기 프로그램 명령어들은, 상기 계기에 대해, 계기의 속성에 따라 전처리 과정을 수행하여 학습 데이터 셋을 생성할 수 있다. The program commands may generate a learning data set by performing a preprocessing process on the device according to the device's properties.

상기 계기는, 상기 계기의 속성에 따라 하나의 엘리먼트로 구성되는 제1 계기 및 복수의 엘리먼트로 구성되는 제2 계기로 구분되고, 상기 제2 계기에 대한 학습 데이터는 상기 복수의 엘리먼트 각각에 대한 이미지 및 상세 정보의 조합으로 구성될 수 있다. The trigger is divided into a first trigger consisting of one element and a second trigger consisting of a plurality of elements according to the properties of the trigger, and the learning data for the second trigger is an image for each of the plurality of elements. and may be composed of a combination of detailed information.

상기 프로그램 명령어들은, 상기 학습된 신경망 모델에서 추출하지 못한 엘리먼트에 대한 이미지 및 상세 정보를 상기 학습 데이터 셋에 추가하고, 상기 추가된 학습 데이터 셋을 이용하여 상기 신경망 모델을 학습할 수 있다. The program commands may add images and detailed information about elements not extracted from the learned neural network model to the learning data set, and learn the neural network model using the added training data set.

상기 프로그램 명령어들은, 상기 학습된 신경망 모델에서 추출하는 엘리먼트의 종류에 따라 서로 다른 색상의 경계 박스를 설정할 수 있다. The program commands can set bounding boxes of different colors depending on the type of element extracted from the learned neural network model.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 프로세서 및 메모리를 포함하는 장치에서 공정흐름도를 인덱싱하는 방법으로서, 배관, 밸브 및 계기를 포함하는 엘리먼트들 각각에 대한 이미지 및 상세 정보를 포함하는 학습 데이터 셋을 생성하는 단계; 상기 생성된 학습 데이터 셋을 이용하여 신경망 모델을 학습하는 단계; 상기 학습된 신경망 모델에 공정흐름도를 입력하여 상기 공정흐름도에 포함되는 엘리먼트를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 엘리먼트에 상응하는 제어시스템 일람표을 생성하는 단계를 포함하는 공정흐름도 인덱싱 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is a method of indexing a process flow diagram in a device including a processor and memory, generating a learning data set including images and detailed information for each of the elements including piping, valves, and instruments. step; Learning a neural network model using the generated training data set; Inputting a process flow diagram into the learned neural network model to extract elements included in the process flow diagram; And a process flow indexing method is provided, including the step of generating a control system list corresponding to the extracted elements.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기한 방법을 수행하는 컴퓨터 판독 가능한 프로그램이 제공된다. According to another aspect of the present invention, a computer readable program for performing the above method is provided.

본 발명에 따르면, 과거 3년 이상의 중급 엔지니어 정도가 되어야 가능했던 공정흐름도 인덱싱 작업을 초급 엔지니어인 비 숙련자도 프로젝트에 로그인하고 공정흐름도를 열고 실행 단추를 누르는 것만으로 가능한 장점이 있다. According to the present invention, there is an advantage in that process flow indexing work, which in the past was only possible for intermediate engineers with more than 3 years of experience, can be done by a non-skilled engineer who is a beginner engineer simply by logging into the project, opening the process flow diagram, and pressing the execution button.

또한, 본 발명에 따르면, 재검토 업무도 기 작성 산출물과 변경된 공정흐름도를 AI프로그램이 자동 비교(AI가 이미 변경사항을 반영하여 비교)하여 오류를 자동 리포팅 함으로써 숙련 엔지니어의 생산성을 획지적으로 높일 수 있는 장점이 있다. In addition, according to the present invention, the productivity of skilled engineers can be significantly increased by automatically reporting errors by automatically comparing the AI program (AI has already reflected the changes) between the previously prepared output and the changed process flow diagram for the review work. There is an advantage.

나아가, 본 발명에 따르면, 수정 완료된 최신 정보를 DB에 자동 저장하여 후속공정에서 이를 바로 이용 가능하게 함으로써 업무의 혼성, 오류재검토, 후속공정의 지연을 방지할 수 있는 장점이 있다. Furthermore, according to the present invention, there is an advantage of preventing task mixing, error reexamination, and delay in subsequent processes by automatically storing the latest modified information in the DB and making it immediately available in subsequent processes.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 신경망 기반 공정흐름도 인덱싱 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신경망 모델의 학습 및 인덱싱 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 제1 계기 및 이의 상세 정보를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 4는 제2 계기 및 이의 상세 정보를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 신경망 모델을 이용하여 엘리먼트 추출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a diagram illustrating the configuration of a neural network-based process flow indexing device according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram for explaining the learning and indexing process of a neural network model according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram illustrating a first instrument and its detailed information by way of example.
Figure 4 is a diagram illustrating a second instrument and its detailed information by way of example.
Figure 5 is a diagram for explaining the element extraction process using a neural network model according to this embodiment.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 신경망 기반 공정흐름도 인덱싱 장치의 구성을 도시한 도면이다. Figure 1 is a diagram showing the configuration of a neural network-based process flow indexing device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 신경망 기반 공장 제어시스템 인덱싱 장치는 프로세서(100) 및 메모리(102)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 1, the neural network-based factory control system indexing device may include a processor 100 and a memory 102.

여기서, 프로세서(100)는 컴퓨터 프로그램을 실행할 수 있는 CPU(central processing unit)나 그밖에 가상 머신 등을 포함할 수 있다. Here, the processor 100 may include a central processing unit (CPU) capable of executing a computer program or another virtual machine.

메모리(102)는 고정식 하드 드라이브나 착탈식 저장 장치와 같은 불휘발성 저장 장치를 포함할 수 있다. 착탈식 저장 장치는 컴팩트 플래시 유닛, USB 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 메모리(102)는 각종 랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리도 포함할 수 있다.Memory 102 may include a non-volatile storage device, such as a non-removable hard drive or a removable storage device. Removable storage devices may include compact flash units, USB memory sticks, etc. Memory 102 may also include volatile memory, such as various types of random access memory.

이와 같은 메모리(102)에는 프로세서(100)에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들이 저장된다. In this memory 102, program instructions executable by the processor 100 are stored.

본 발명의 일 실시예에 따른 프로그램 명령어들은 배관, 밸브 및 계기를 포함하는 엘리먼트들 각각에 대한 이미지 및 상세 정보를 포함하는 학습 데이터 셋을 생성하고, 상기 생성된 학습 데이터 셋을 이용하여 신경망 모델을 학습하고, 상기 학습된 신경망 모델에 공정흐름도를 입력하여 상기 공정흐름도에 포함되는 엘리먼트를 추출하고, 상기 추출된 엘리먼트에 상응하는 제어시스템 일람표을 생성한다. Program instructions according to an embodiment of the present invention generate a learning data set containing images and detailed information for each of the elements including pipes, valves, and instruments, and use the generated learning data set to create a neural network model. Learning, inputting the process flow diagram into the learned neural network model, extracting elements included in the process flow diagram, and generating a control system list corresponding to the extracted elements.

공정흐름도(공정배관계장도)는 모든 배관에 대한 흐름을 표현하는 것으로서, 공정의 정상운전, 비상운전, 시운전, 운전정지시 필요한 모든 공정장치, 동력기계, 배관, 공정제어 및 계기 등을 표시하고 상호간의 연관 관계를 알 수 있도록 작성한다. The process flow diagram (process piping diagram) expresses the flow of all piping, and displays all process equipment, power machinery, piping, process control, and instruments required during normal operation, emergency operation, trial run, and operation stoppage of the process. It is written so that the interrelationship between them can be seen.

일반적으로 공정흐름도에는 아래의 표 1에 나타난 바와 같이, 배관, 밸브 및 계기 등을 포함하는 엘리먼트에 대한 상세 정보들이 포함된다. Generally, the process flow diagram includes detailed information on elements including piping, valves, and instruments, as shown in Table 1 below.

1One 동력기계와 장치 및 설비의 명칭, 기기번호 및 주요명세Names, equipment numbers, and main specifications of power machinery, devices, and equipment 22 배관의 공칭 직경, 배관분류기호, 재질, 플랜지의 공칭 압력Nominal diameter of pipe, pipe classification symbol, material, nominal pressure of flange 33 밸브류 및 배관의 부속품 Valves and piping accessories 44 배관 및 기기의 열 유지와 보온, 보냉Maintaining heat and keeping pipes and equipment warm and cold 55 계기류의 번호, 종류 및 기능Number, type and function of instruments 66 제어밸브의 작동 중지시의 상태Condition when the control valve stops operating 77 안전밸브 크기 및 설정 압력Safety valve size and set pressure 88 인터록 및 조업 중지 시스템Interlock and shutdown systems

공정흐름도에서 동력기계, 장치, 설비, 배관, 밸브 및 계기 등은 미리 설정된 심볼 체계를 갖는 이미지로 표현된다. In a process flow diagram, power machinery, devices, facilities, piping, valves, and instruments are expressed as images with a preset symbol system.

그러나, 설계자에 따라 규격화된 이미지가 아닌 다른 이미지로 표현될 수도 있다. However, depending on the designer, it may be expressed as an image other than the standardized image.

공장 제어를 위한 공정흐름도를 하나의 도면에 나타낼 수 없을 때에는 인터페이스 넘버를 부여하여 복수의 도면으로 나타낸다. When the process flow diagram for factory control cannot be shown in one drawing, an interface number is assigned and shown in multiple drawings.

일반적으로 공정흐름도에는 많은 수의 엘리먼트가 포함되고, 이들 각각에 대한 상세 정보를 포함하는 제어시스템 일람표를 작성해야 하기 때문에 숙련된 엔지니어가 공정흐름도에서 엘리먼트 이미지를 확인하고 표 1과 같은 상세 정보들을 기록해야 하는 문제점이 있다. Generally, a process flow diagram includes a large number of elements, and a control system list containing detailed information about each of them must be created, so an experienced engineer checks the element image in the process flow diagram and records detailed information as shown in Table 1. There is a problem that needs to be addressed.

이에, 본 발명은 신경만 기반으로 효율적으로 인덱싱하는 방법을 제안한다. Accordingly, the present invention proposes an efficient indexing method based only on nerves.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 배관, 밸브 및 계기를 포함하는 엘리먼트들 각각에 대한 이미지 및 상세 정보를 포함하는 학습 데이터 셋을 생성하고, 생성된 학습 데이터 셋을 이용하여 신경망 모델을 학습한다. According to a preferred embodiment of the present invention, a learning data set containing images and detailed information for each of the elements including pipes, valves, and instruments is created, and a neural network model is learned using the generated learning data set. .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신경망 모델의 학습 및 인덱싱 과정을 설명하기 위한 도면이다. Figure 2 is a diagram for explaining the learning and indexing process of a neural network model according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 신경망 모델의 학습을 위해 공정흐름도가 입력되는 경우(단계 200), 계기의 속성에 따라 전처리 과정을 수행한다(단계 202). As shown in FIG. 2, when a process flow diagram is input for learning a neural network model (step 200), a preprocessing process is performed according to the properties of the device (step 202).

단계 202의 전처리 과정은 공정흐름도에 포함된 계기에 대한 이미지를 계기의 속성에 따라 구분하는 과정으로 정의될 수 있다. The preprocessing process of step 202 can be defined as a process of classifying the image of the device included in the process flow diagram according to the device's properties.

본 실시예에 따른 계기는 계기의 속성에 따라 하나의 엘리먼트로 구성되는 제1 계기 및 복수의 엘리먼트로 구성되는 제2 계기를 포함할 수 있다. The device according to this embodiment may include a first device composed of one element and a second device composed of a plurality of elements depending on the properties of the device.

제2 계기는 하나의 계기에 다른 밸브 또는 다른 계기가 결합하거나 하나의 계기 내에 밸브 또는 다른 계기가 포함되는 것으로 정의될 수 있다. A secondary device may be defined as one device combined with another valve or other device, or a valve or other device included within a device.

도 3은 제1 계기 및 이의 상세 정보를 예시적으로 도시한 도면이고, 도 4는 제2 계기 및 이의 상세 정보를 예시적으로 도시한 도면이다. FIG. 3 is a diagram illustrating a first instrument and its detailed information, and FIG. 4 is a diagram illustrating a second instrument and its detailed information by way of example.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 계기에 대한 학습 데이터는 하나의 이미지 및 제1 계기에 대한 상세 정보를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 3, learning data for the first device may include one image and detailed information about the first device.

반면, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 엘리먼트로 구성되는 제2 계기에 대한 학습 데이터는 복수의 엘리먼트 각각의 이미지 및 각 엘리먼트에 대한 상세 정보를 포함할 수 있다. On the other hand, as shown in FIG. 4, learning data for a second instrument composed of a plurality of elements may include images of each of the plurality of elements and detailed information about each element.

이처럼 계기의 속성에 따라 전처리를 수행하여 학습 데이터 셋을 생성하고(단계 204), 생성된 학습 데이터 셋을 이용하여 신경망 모델을 학습한다(단계 206). In this way, preprocessing is performed according to the properties of the instrument to generate a learning data set (step 204), and a neural network model is learned using the generated learning data set (step 206).

본 실시예에 따른 신경망 모델은 이미지에서 특징을 추출하기 위한 것으로 VGGNet 및 ResNet일 수 있다.The neural network model according to this embodiment is for extracting features from images and may be VGGNet or ResNet.

신경망 모델의 학습이 완료된 이후, 본 실시예에 따른 공정흐름도 인덱싱 장치는 학습된 신경망 모델을 이용하여 입력된 공정흐름도에 포함되는 엘리먼트를 추출하여 제어 일람표를 생성한다(단계 208). After learning of the neural network model is completed, the process flow indexing device according to this embodiment extracts elements included in the input process flow diagram using the learned neural network model and generates a control list (step 208).

도 5는 본 실시예에 따른 신경망 모델을 이용하여 엘리먼트 추출 과정을 설명하기 위한 도면이다. Figure 5 is a diagram for explaining the element extraction process using a neural network model according to this embodiment.

사용자 편의를 위해, 본 실시예에 따른 장치는 엘리먼트의 종류에 따라 다른 색상으로 경계 박스를 설정할 수 있다. For user convenience, the device according to this embodiment can set the bounding box to a different color depending on the type of element.

예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 공정흐름도 인덱싱 장치는, 계기에 대한 경계 박스는 녹색, 배관은 청색으로 설정할 수 있다. For example, as shown in FIG. 5, the process flow indexing device may set the bounding box for the instrument to green and the piping to blue.

반면, 신경망 모델에서 미리 학습이 이루어지지 못해 추출하지 못한 엘리먼트에 대해서는 적색 경계 박스를 설정할 수 있다. On the other hand, a red boundary box can be set for elements that could not be extracted due to lack of prior training in the neural network model.

이러한 경우, 추출 정확도를 높이기 위해, 공정흐름도 인덱싱 장치는 학습된 신경망 모델에서 추출하지 못한 엘리먼트에 대한 이미지 및 상세 정보를 상기 학습 데이터 셋에 추가하고, 상기 추가된 학습 데이터 셋을 이용하여 신경망 모델을 학습한다. In this case, in order to increase extraction accuracy, the process flow indexing device adds images and detailed information about elements that were not extracted from the learned neural network model to the learning data set, and uses the added learning data set to create a neural network model. learn

본 발명에 따르면, 신경망 기반으로 복잡한 엘리먼트로 구성되는 공정흐름도에 관한 상세 정보를 포함하는 제어시스템 일람표를 생성할 수 있어 사용자 편의성을 한층 높일 수 있다. According to the present invention, it is possible to generate a control system list containing detailed information about a process flow chart composed of complex elements based on a neural network, thereby further improving user convenience.

상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The above-described embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention, and such modifications, changes, and additions will be possible. should be regarded as falling within the scope of the patent claims below.

Claims (10)

공정흐름도 인덱싱 장치로서,
프로세서; 및
상기 프로세서에 연결되는 메모리를 포함하되,
배관, 밸브 및 계기를 포함하는 엘리먼트들 각각에 대한 이미지 및 상세 정보를 포함하는 학습 데이터 셋을 생성하고,
상기 생성된 학습 데이터 셋을 이용하여 신경망 모델을 학습하고,
상기 학습된 신경망 모델에 공정흐름도를 입력하여 상기 공정흐름도에 포함되는 엘리먼트를 추출하고,
상기 추출된 엘리먼트에 상응하는 제어시스템 일람표를 생성하도록,
상기 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하되,
상기 계기에 대해, 계기의 속성에 따라 전처리 과정을 수행하여 학습 데이터 셋을 생성하고,
상기 계기는, 상기 계기의 속성에 따라 하나의 엘리먼트로 구성되는 제1 계기 및 복수의 엘리먼트로 구성되는 제2 계기로 구분되고,
상기 제2 계기에 대한 학습 데이터는 상기 복수의 엘리먼트 각각에 대한 이미지 및 상세 정보의 조합으로 구성되고,
상기 프로그램 명령어들은,
상기 학습된 신경망 모델에서 추출하는 엘리먼트의 종류에 따라 서로 다른 색상의 경계 박스를 설정하며,
미리 학습이 이루어지지 못해 추출하지 못한 엘리먼트에 대해서는 적색 경계 박스를 설정하고,
상기 학습된 신경망 모델에서 상기 추출하지 못한 엘리먼트에 대한 이미지 및 상세 정보를 상기 학습 데이터 셋에 추가하고,
상기 추가된 학습 데이터 셋을 이용하여 상기 신경망 모델을 학습하는 공정흐름도 인덱싱 장치.
As a process flow indexing device,
processor; and
Including a memory connected to the processor,
Create a learning data set containing images and detailed information for each of the elements including piping, valves, and instruments,
Learn a neural network model using the generated training data set,
Input the process flow diagram into the learned neural network model to extract elements included in the process flow diagram,
To generate a control system list corresponding to the extracted elements,
Store program instructions executable by the processor,
For the instrument, a preprocessing process is performed according to the properties of the instrument to generate a learning data set,
The trigger is divided into a first trigger consisting of one element and a second trigger consisting of a plurality of elements according to the properties of the trigger,
The learning data for the second instrument consists of a combination of images and detailed information for each of the plurality of elements,
The program commands are:
Bounding boxes of different colors are set according to the type of element extracted from the learned neural network model,
A red boundary box is set for elements that could not be extracted due to lack of prior learning.
Adding images and detailed information about elements that were not extracted from the learned neural network model to the learning data set,
A process flow indexing device that learns the neural network model using the added training data set.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 프로세서 및 메모리를 포함하는 장치에서 공정흐름도를 인덱싱하는 방법으로서,
배관, 밸브 및 계기를 포함하는 엘리먼트들 각각에 대한 이미지 및 상세 정보를 포함하는 학습 데이터 셋을 생성하는 단계;
상기 생성된 학습 데이터 셋을 이용하여 신경망 모델을 학습하는 단계;
상기 학습된 신경망 모델에 공정흐름도를 입력하여 상기 공정흐름도에 포함되는 엘리먼트를 추출하는 단계; 및
상기 추출된 엘리먼트에 상응하는 제어시스템 일람표을 생성하는 단계를 포함하되,
상기 학습 데이터 셋을 생성하는 단계는, 상기 계기에 대해, 계기의 속성에 따라 전처리 과정을 수행하여 학습 데이터 셋을 생성하고,
상기 계기는, 상기 계기의 속성에 따라 하나의 엘리먼트로 구성되는 제1 계기 및 복수의 엘리먼트로 구성되는 제2 계기로 구분되고,
상기 제2 계기에 대한 학습 데이터는 상기 복수의 엘리먼트 각각에 대한 이미지 및 상세 정보의 조합으로 구성되고,
상기 학습된 신경망 모델에서 추출하는 엘리먼트의 종류에 따라 서로 다른 색상의 경계 박스가 설정되며,
미리 학습이 이루어지지 못해 추출하지 못한 엘리먼트에 대해서는 적색 경계 박스를 설정되고,
상기 학습 데이터 셋을 생성하는 단계는, 상기 학습된 신경망 모델에서 상기 추출하지 못한 엘리먼트에 대한 이미지 및 상세 정보를 상기 학습 데이터 셋에 추가하고, 상기 추가된 학습 데이터 셋을 이용하여 상기 신경망 모델을 학습하는 공정흐름도 인덱싱 방법.
A method of indexing a process flow diagram in a device including a processor and memory, comprising:
generating a learning data set containing images and detailed information for each of the elements including pipes, valves, and instruments;
Learning a neural network model using the generated training data set;
Inputting a process flow diagram into the learned neural network model to extract elements included in the process flow diagram; and
Including generating a control system table corresponding to the extracted elements,
In the step of generating the learning data set, a preprocessing process is performed on the instrument according to the properties of the instrument to generate a learning data set,
The trigger is divided into a first trigger consisting of one element and a second trigger consisting of a plurality of elements according to the properties of the trigger,
The learning data for the second instrument consists of a combination of images and detailed information for each of the plurality of elements,
Bounding boxes of different colors are set depending on the type of element extracted from the learned neural network model,
A red boundary box is set for elements that could not be extracted due to lack of prior learning.
The step of generating the learning data set includes adding images and detailed information about elements that were not extracted from the learned neural network model to the learning data set, and learning the neural network model using the added learning data set. Process flow indexing method.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제6항에 따른 방법을 수행하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.A computer program stored in a computer-readable recording medium that performs the method according to claim 6.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102104605B1 (en) * 2019-04-24 2020-04-27 도프텍(주) Method and apparatus of automatic recognition of symbols in piping and instrument diagrams using ai technology

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102185433B1 (en) 2019-12-13 2020-12-01 김종열 Intelligent utility system piping design apparatus and method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102104605B1 (en) * 2019-04-24 2020-04-27 도프텍(주) Method and apparatus of automatic recognition of symbols in piping and instrument diagrams using ai technology

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Sung-O Kang et al.,"A Digitization and Conversion Tool for Imaged Drawings to Intelligent Piping and Instrumentation Diagrams (P&ID)",Energies (2019.07.05.)*

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