KR20230132926A - 인공지능을 이용하여 플랜트의 이상상태에 대한 조치사항을 제공하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인공지능을 이용하여 플랜트의 이상상태에 대한 조치사항을 제공하는 방법에 관한 것으로, 플랜트의 이상상태에 대한 분석대상 조치사항자료를 마련하는 단계; 상기 분석대상 조치사항자료를 분석하여 상기 이상상태에 대한 조치사항 예상정보를 파악하는 단계; 상기 조치사항 예상정보에 기초하여 현재 운전상태에 대한 조치사항을 확인하는 단계; 및 상기 조치사항을 운전자에게 통보하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 인공지능을 이용하여 플랜트의 이상상태에 대한 조치사항을 제공하는 방법에 관한 것이다.
발전소(Plant)나 공장(Factory)에는 다양한 상태/상황이 존재하고 특정 상태/상황에 대해 발전소 운전원 또는 공장관리자가 이를 대비하기 위해 각 상황별 절차서 또는 대비 계획(매뉴얼)을 보유하고 있다.
종래기술에서는 운전원 또는 공장관리자가 발전소/공장의 상태를 예의 주시하여야 하고 이러한 감시의 시간이 지속되거나, 교대근무와 같은 근무자 변경 시 발생한 상태/상황에 대한 감시가 소흘해지거나, 또는 특정 상태/상황에서 조치/운전에 대한 예측 또는 준비의 시간이 없어 당황할 수 있다.
이러한 상태/상황에서 조치/운전 예측을 통해 가이드가 가능하다면 운전원의 운전 또는 관리자의 관리 부담을 줄일 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 인공지능을 이용하여 플랜트의 이상상태에 대한 조치사항을 제공하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은 인공지능을 이용하여 플랜트의 이상상태에 대한 조치사항을 제공하는 방법에 있어서, 플랜트의 이상상태에 대한 분석대상 조치사항자료를 마련하는 단계; 상기 분석대상 조치사항자료를 분석하여 상기 이상상태에 대한 조치사항 예상정보를 파악하는 단계; 상기 조치사항 예상정보에 기초하여 현재 운전상태에 대한 조치사항을 확인하는 단계; 및 상기 조치사항을 운전자에게 통보하는 단계를 포함하는 것에 의해 달성된다.
상기 분석대상 조치사항자료는 (1) 기존 운전자료 및 (2) 가상자료 중 적어도 어느 하나로부터 얻어질 수 있다.
상기 가상자료는 사고 시나리오 및 시뮬레이션 중 적어도 어느 하나를 이용하여 얻을 수 있다.
상기 분석대상 조치사항자료를 분석하는 단계에선, 상기 이상상태에 관한 이상상태 운전변수를 파악할 수 있다.
상기 기존자료를 이용하여 상기 분석대상 조치사항자료를 마련하는 단계에서는, 상기 이상상태 운전변수를 고려할 수 있다.
상기 이상상태 운전변수를 이용해 절차서 및 매뉴얼을 검증하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 이상상태는 상기 플랜트의 비정상상태, 비상상태, 경보상태 및 특정 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 인공지능을 이용하여 플랜트의 이상상태에 대한 조치사항을 제공하는 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능을 이용하여 플랜트의 이상상태에 대한 조치사항을 제공하는 시스템을 나타낸 것이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능을 이용하여 플랜트의 이상상태에 대한 조치사항을 제공하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능을 이용하여 플랜트의 이상상태에 대한 조치사항을 제공하는 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명에서의 '이상상태'는 플랜트에서의 경보상태, 알람상태, 비정상상태, 비상상태 및 특정상태 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명에서의 '조치사항'은 '운전사항'을 포함한다.
본 발명에서의 '플랜트'는 발전소를 포함하며, 특히 원자력 발전소일 수 있다.
이하에서는 플랜트로서 발전소를 예시하고 이상상태로 경보상태 또는 비정상상태를 예시하여 설명하나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서는 인공지능을 활용하여 플랜트의 상태 판별이 가능하고, 이러한 상태에 따라 운전원 또는 관리자가 특정 상태/상황을 대비하여 조치를 취하기 용이하게 된다. 자동차 운전시 네비게이션처럼 가이드를 해주는 기능과 유사하게 특정 상태/상황을 마주하게 된다면 다음 조치를 예측 또는 가이드라인을 제시하여 선택은 간소화하고 판단시간은 줄게 되며 결정이 용이해지고 운전부담은 감소한다.
본 발명에서는 인공지능 기술과 신경망회로 이론을 사용하여 조치/운전사항 도출 및 기여도에 따른 주요 조치/운전사항 도출 방법을 제시한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능을 이용하여 플랜트의 이상상태에 대한 조치사항을 제공하는 시스템을 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 시스템(1)은 입력부(10), 분석부(20) 및 출력부(30)를 포함한다.
시스템(1)의 동작을 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능을 이용하여 플랜트의 이상상태에 대한 조치사항을 제공하는 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저 분석대상 조치사항자료를 마련한다(S100).
분석대상 조치사항자료는 (1) 기존 운전자료 및 (2) 가상자료로부터 얻는다.
가상자료는 절차서, 매뉴얼, 시나리오 및 시뮬레이터 등을 통해 얻는다.
가상자료의 생성에 대한 예시는 다음과 같다.
시나리오는 발전소의 경우 비상, 비정상, 경보 상황 발생 시나리오가 있을 수 있다. 특정 펌프가 고장이 났을 때 또는 터빈이 멈췄을 때 등 특정 환경의 상황에 대한 조치사항을 시나리오의 예시로 들 수 있다. 정상인 상태를 시뮬레이션으로 돌리다가 어떠한 고장 또는 터빈이 멈추거나 하는 상황을 시나리오로 넣어 비정상 상황을 가상의 상태로 도출한다. 이때 가상의 상태가 필요한 이유는 비상, 비정상, 경보 판단을 하기 위해 운전이력을 생성해 내기 위해서이며 이러한 판단을 위해 실제 발전소에 이상 상황을 만들어 내기에는 위험하기 때문이다.
가상자료는 기존 조치사항자료가 없거나 부족한 경우에 사용하며, 기존 운전자료가 충분할 경우에는 사용하지 않을 수 있다.
또한 가상자료는 기존 조치사항자료에서는 확보가 어려운 이상상태에 대한 분석대상 조치사항자료를 확보할 수 있도록 한다.
마련된 분석대상 조치사항자료는 입력부(10)를 통해 시스템(1)에 입력된다.
다음으로 분석대상 조치사항자료를 분석하여 조치사항 예상정보를 마련한다(S200).
분석대상 조치사항자료의 분석은 분석부(20)에 의해 수행된다. 분석은 인공지능, 특히 신경망학습을 통해 수행될 수 있다.
분석에서는 신경망학습을 통해 분석하고 신경망학습에서 얻어진 이상상태 운전변수를 다시 분석대상 조치사항자료의 마련에 활용한다.
이상상태 운전변수에 대해 좀 더 설명하면 다음과 같다.
경보의 경우 압력이 특정치 이상이 되거나 온도가 특정치 이상이 되거나 또는 펌프가 꺼지거나 등의 이상상태가 발생될 수 있다. 이렇듯 모든 기기가 아닌 주요 기기들 중 특정 기기나 특정 장치와 연관된 변수목록을 추리고 이런 변수를 분석방법 및 적용방법을 고려하여 신경망학습을 통해 비정상/비상/경보를 판단하게 된다. 발전소 또는 공장 전체의 상황을 보고 판단하는 방법도 있지만 특정 변수를 보고 판단하는 것이 더 정확할 수 있어 변수목록(이상상태 운전변수)이 필요하게 된다.
이상상태 운전변수는 이상상태의 확인 기여도 역산(인자의 역산)에 사용되고, 절차서 또는 매뉴얼의 검증에 사용된다. 검증을 통해 개선된 절차서 또는 매뉴얼은 가상자료를 생성하는 데 사용된다.
즉, 신경망회로 이론을 사용하여 각 조치사항의 판단 기여도를 역산하여 기여도에 따른 조치사항 예상정보를 도출한다.
이상상태 운전변수는 변수(인자)가 될 수도 있고 특정 상황을 확인해 주는 값이 될 수도 있다. '인자의 역산'은 인공지능을 통한 인자의 확인이 될 수도 있다. 설명가능한 인공지능을 통해서 특정인자와 연관된 다른 인자를 확인할 수도 있다. 이렇게 설명가능한 인공지능을 활용하여 인자의 역산이 가능하게 된다.
이후 조치사항 예상정보를 이용하여 현재 운전상태에 대한 조치사항을 확인한다(S300).
조치사항이 필요한 경우를 예시하면 다음과 같다. 특정 기기는 온도가 높아지면 안 되는 기기인데, 온도가 높아지면 해당 기기를 끄거나 적절한 조치를 취해서 온도가 떨어지게 하는 것이 적절한 조치사항이다. 이때 필요한 부분은 특정 기기의 온도를 확인하는 것이 필요한 상태이다. 해당 기기의 온도가 중요하다면 해당 기기의 온도와 관련한 신경망 학습을 완료해야 하고 이러한 기기의 조치 또는 운전이 예측 가능하게 만들어져야 한다.
즉, 현재 운전상태에서 대하여 적절한 조치사항을 제안하는 것이다
마지막으로 도출된 조치사항을 운전자에게 통보한다(S400).
통보는 출력부(30)을 이용하여 수행하며, 소리 및 화면 표시 등 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
다른 실시예에서는, 다양한 주체에게 통보가 출력될 수 있으며, 이상상태에 대한 조치사항을 같이 통보할 수도 있다.
본 발명에 따르면 절차서 없이 플랜트를 운전 또는 관리할 수 있으며, 과거 플랜트의 특정 상태/상황에서의 이력과 조치사항을 학습하여 특정 시점에 유용한 조치사항을 예측할 수 있다.
과거 플랜트의 특정 상태/상황에서의 이력이 없을 시 절차서 또는 관리 계획을 활용하고 논리판단을 활용하여 유용한 조치/사항을 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 운전원 또는 관리자의 부담과 판단시간이 감소하고, 조치사항에 대한 선택이 용이해진다.
전술한 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형하여 본 발명을 실시하는 것이 가능할 것이므로, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
Claims (7)
- 인공지능을 이용하여 플랜트의 이상상태에 대한 조치사항을 제공하는 방법에 있어서,
플랜트의 이상상태에 대한 분석대상 조치사항자료를 마련하는 단계;
상기 분석대상 조치사항자료를 분석하여 상기 이상상태에 대한 조치사항 예상정보를 파악하는 단계;
상기 조치사항 예상정보에 기초하여 현재 운전상태에 대한 조치사항을 확인하는 단계; 및
상기 조치사항을 운전자에게 통보하는 단계를 포함하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 분석대상 조치사항자료는 (1) 기존 운전자료 및 (2) 가상자료 중 적어도 어느 하나로부터 얻는 방법. - 제2항에 있어서,
상기 가상자료는 사고 시나리오 및 시뮬레이션 중 적어도 어느 하나를 이용하여 얻는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 분석대상 조치사항자료를 분석하는 단계에선,
상기 이상상태에 관한 이상상태 운전변수를 파악하는 방법. - 제4항에 있어서,
상기 기존자료를 이용하여 상기 분석대상 조치사항자료를 마련하는 단계에서는,
상기 이상상태 운전변수를 고려하는 방법. - 제5항에 있어서,
상기 이상상태 운전변수를 이용해 절차서 및 매뉴얼을 검증하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 이상상태는 상기 플랜트의 비정상상태, 비상상태, 경보상태 및 특정 상태 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
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