• 제목/요약/키워드: Early Fault Detection

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Infrared Thermography Quantitative Diagnosis in Vibration Mode of Rotational Mechanics

  • Seo, Jin-Ju;Choi, Nam-Ryoung;Kim, Won-Tae;Hong, Dong-Pyo
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.291-295
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    • 2012
  • In the industrial field, real-time monitoring system like a fault early detection is very important. For this, the infrared thermography technique as a new diagnosis method is proposed. This study is focused on the damage detection and temperature characteristic analysis of ball bearing using the non-destructive infrared thermography method. In this paper, thermal image and temperature data were measured by a Cedip Silver 450 M infrared camera. Based on the results, the temperature characteristics under the conditions of normal, loss lubrication, damage, dynamic loading, and damage under loading were analyzed. It was confirmed that the infrared technique is very useful for the detection of the bearing damage.

웨이블릿변환이 접목된 포락처리를 이용한 저속 회전하는 구름요소베어링 결함 진단 (Low Speed Rolling Bearing Fault Detection Using AE Signal Analyzed By Envelop Analysis Added DWT)

  • 김병수;김원철;구동식;김재구;최병근
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권5호
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    • pp.672-678
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    • 2009
  • Acoustic Emission (AE) technique is a non-destructive testing method and widely used for the early detection of faults in rotating machines in these days, because the sensitivity of AE transducers is higher than normal accelerometers. So it can detect low energy vibration signals. The faults in the rotating machines are generally occurred at bearings and gearboxes which are the principal parts of the machines. It was studied to detect the bearing faults by envelop analysis in several decade years. And the researches showed that AE had a possibility of the application in condition monitoring system(CMS) using the envelope analysis for the rolling bearing. And peak ratio (PR) was developed for expression of the bearing condition in condition monitoring system using AE. Noise level is needed to reduce to take exact PR value because the PR is calculated from total root mean square (RMS) and the harmonics peak levels of the defect frequencies of the bearing. Therefore, in this paper, the discrete wavelet transform (DWT) was added in the envelope analysis to reduce the noise level in the AE signals. And then, the PR was calculated and compared with general envelope analysis result and the result of envelope analysis added the DWT. In the experiment result about inner fault of bearing, defect frequency was difficult to find about only envelop analysis. But it's easy to find defect frequency after wavelet transform. Therefore, Envelop analysis added wavelet transform was useful method for early detection of default in signal process.

미세 이물질이 혼입된 볼베어링의 고장 진단을 위한 정량화 열화상에 관한 비파괴평가 연구 (Quantitative NDE Thermography for Fault Diagnosis of Ball Bearings with Micro-Foreign Substances)

  • 홍동표;김원태
    • 비파괴검사학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.305-310
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    • 2014
  • 본 고에서는 미세 이물질이 삽입된 볼베어링에 대하여 비파괴평가를 제안하였다. 비파괴평가 연구로서 동적인 하중조건하 회전체의 동작에 따른 고장 진단을 위해 비접촉식 정량화된 적외선 열화상 기법을 적용하였다. 이로부터 볼베어링에 대한 적정 체결조건을 설정하였고 고장 상태감시에 대한 수동형 열화상시험을 수행하였다. 본 연구로부터, 적외선 열화상 시험은 조기의 결함 진단을 평가하기 위해 정상 및 이물질이 삽입된 시편들로부터의 온도 프로파일링을 비교, 분석되었다. 연구의 비파괴검사 평가의 결과로써, 고장에 이르는 이상단계에 따른 볼베어링의 온도 특성이 정량적으로 분석되었다.

차량 주행 상태에서 허브 베어링 이상을 진단할 수 있는 장치 개발 (Development of Diagnosis System for Hub Bearing Fault in Driving Vehicle)

  • 임종순;박지헌;김진용;윤한수;조용범
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.72-77
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    • 2011
  • In this paper, we propose effective diagnosis algorithm for hub bearing fault in driving vehicle using acceleration signal and wheel speed signal measured in hub bearing unit or knuckle. This algorithm consists of differential, envelope and power spectrum method. We developed diagnosis system for realizing proposed algorithm. This system consists of input device including acceleration sensor and wheel speed sensor, calculation device using Digital Signal Processor (DSP) and display device using Personal Digital Assistant (PDA). Using this diagnosis system, a driver can see hub bearing fault(flaking) from the vibration in driving vehicle. With early repairing, he can keep good ride feeling and prevent accident of vehicle resulting from hub bearing fault.

GH-Bladed를 이용한 풍력발전기의 질량 불평형 및 공력 비대칭 고장진단 시스템 개발 (Development of fault diagnostic system for mass unbalance and aerodynamic asymmetry of wind turbine system by using GH-Bladed)

  • 김세윤;김성호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.96-101
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    • 2014
  • 풍력은 전 세계적으로 가장 각광을 받고 있는 신재생 에너지이며 당분간 이러한 추세는 계속될 것으로 기대되고 있다. 최근 풍력발전시스템의 O&M(Operation & Maintenance) 비용의 절감에 대한 필요성이 꾸준히 대두되고 있는 실정이다. O&M 비용의 절감을 위한 가장 효율적인 방법은 CMS(Condition Monitoring System)의 도입이며 이는 풍력발전기 부품들의 악화, 적절한 선제적 유지보수, 발전중지시간의 단축 및 궁극적으로 풍력발전기의 운전 효율을 증대시키는 것을 가능케 한다. 풍력발전기의 터빈 로터와 관련하여 질량 불평형 및 공력비대칭과 같은 고장이 발생될 수 있다. 일반적으로 이러한 고장은 다양한 형태의 진동을 야기 시킨다. 이에 본 연구에서는 진동신호에 대한 스펙트럼과 간단한 max-min 진단 로직으로 구성된 고장검출 알고리즘을 제안한다. 또한 제안된 진단기법의 유용성의 확인을 위해 GH-Bladed 프로그램을 이용한 다양한 시뮬레이션 고찰을 수행한다.

동적시간와핑을 이용한 연속회분식 반응기의 장비고장 감지 (Detection of Equipment Faults at Sequencing Batch Reactor Using Dynamic Time Warping)

  • 김예진
    • 한국환경과학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.525-534
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    • 2016
  • The biological wastewater treatment plant, which uses microbial community to remove organic matter and nutrients in wastewater, is known as its nonlinear behavior and uncertainty to operate. Therefore, operation of the biological wastewater treatment process much depends on observation and knowledge of operators. The manual inspection of human operators is essential to manage the process properly, however, it is impossible to detect a fault promptly so that the process can be exposed to improper condition not securing safe effluent quality. Among various process faults, equipment malfunction is critical to maintain normal operational state. To detect equipment faults automatically, the dynamic time warping was tested using on-line oxidation-reduction potential (ORP) and dissolved oxygen (DO) profiles in a sequencing batch reactor (SBR), which is a type of wastewater treatment process. After one cycle profiles of ORP and DO were measured and stored, they were warped to the template profiles which were prepared already and the distance result, accumulated distance (D) values were calculated. If the D values were increased significantly, some kinds of faults could be detected and an alarm could be sent to the operator. By this way, it seems to be possible to make an early detecting of process faults.

마할라노비스 거리를 이용한 증기보일러 튜브의 고장탐지방법 (Fault Detection Method for Steam Boiler Tube Using Mahalanobis Distance)

  • 유정원;장재열;유재영;김성신
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.246-252
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    • 2016
  • 화력발전소의 설비들은 매우 높은 온도와 압력의 환경에서 운전되므로, 설비고장은 상당한 인적 물적 손실로 이어진다. 그러므로 발전설비의 비정상정인 동작 상태를 사전에 확인할 수 있는 고장탐지 시스템이 필수적이다. 본 연구에서는, 화력발전소 증기보일러의 고장탐지를 위해서 마할라노비스 거리(Mahalanobis distance, MD)를 이용하였다. MD 기반의 고장탐지방법에서는, 비정상샘플은 정상샘플들로부터 멀리 떨어져 있다고 가정한다. 정상상태로 동작중인 대상시스템으로부터 수집된 다변량 샘플을 이용하여 평균벡터와 공분산행렬을 계산하고, MD값의 문턱값을 설정한다. 검증단계에서는, 평균벡터와 검증샘플들 간의 MD를 구한 후, 계산된 MD 값이 미리 설정된 문턱값보다 높으면 알람신호가 발생하게 된다. MD 기반의 고장탐지방법의 성능을 검증하기 위해서, 200MW 유연탄 화력발전소의 증기보일러 튜브누설로 인해서 발전정지 된 사례를 사용하였다. 실험결과는 MD 기반의 고장탐지기법이 발전정지가 발생하기 이전의 이상징후를 성공적으로 탐지할 수 있음을 보여준다.

탈황 흡수탑 유도전동기 베어링 결함 진단을 위한 전류 스펙트럼 해석 (Analysis of Motor-Current Spectrum for Fault Diagnosis of Induction Motor Bearing in Desulfurization Absorber)

  • 박정현;문승재
    • 플랜트 저널
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    • 제11권2호
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    • pp.39-44
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    • 2015
  • 본 연구는 석탄화력 탈황설비인 흡수탑 교반기용 유도전동기의 베어링 결함진단을 토대로 전류 스펙트럼 해석이 예측정비 수단으로서 활용할 수 있는지를 논하고자 하였다. 베어링의 교체 전과 후의 전류스펙트럼 해석을 하고 베어링을 육안 점검하여 비교 분석함으로써 실제 발전 산업현장에서 부하운전중인 유도전동기의 베어링의 결함진단을 하였다. 분석 결과, 볼과 외륜의 베어링 결함에 해당하는 주파수성분이 예측한 값으로 검출되었고 전압기준의 진폭크기로 환산하여 베어링 교체하기 전과 후를 비교하면 결함이 진행될 경우 볼 결함에서는 약 2.9배 증가되고 외륜 결함에서는 약 2.24배 증가 되었음을 확인할 수 있었다. 이 같은 결론으로 인위적인 고장요소에 의한 베어링 결함진단 뿐만 아니라 산업현장에서 부하 운전되고 있는 유도전동기의 베어링 결함을 사전에 예측하는데 있어서도 매우 유용하였다.

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Analyzing Machine Learning Techniques for Fault Prediction Using Web Applications

  • Malhotra, Ruchika;Sharma, Anjali
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제14권3호
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    • pp.751-770
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    • 2018
  • Web applications are indispensable in the software industry and continuously evolve either meeting a newer criteria and/or including new functionalities. However, despite assuring quality via testing, what hinders a straightforward development is the presence of defects. Several factors contribute to defects and are often minimized at high expense in terms of man-hours. Thus, detection of fault proneness in early phases of software development is important. Therefore, a fault prediction model for identifying fault-prone classes in a web application is highly desired. In this work, we compare 14 machine learning techniques to analyse the relationship between object oriented metrics and fault prediction in web applications. The study is carried out using various releases of Apache Click and Apache Rave datasets. En-route to the predictive analysis, the input basis set for each release is first optimized using filter based correlation feature selection (CFS) method. It is found that the LCOM3, WMC, NPM and DAM metrics are the most significant predictors. The statistical analysis of these metrics also finds good conformity with the CFS evaluation and affirms the role of these metrics in the defect prediction of web applications. The overall predictive ability of different fault prediction models is first ranked using Friedman technique and then statistically compared using Nemenyi post-hoc analysis. The results not only upholds the predictive capability of machine learning models for faulty classes using web applications, but also finds that ensemble algorithms are most appropriate for defect prediction in Apache datasets. Further, we also derive a consensus between the metrics selected by the CFS technique and the statistical analysis of the datasets.

적외선열화상을 이용한 베어링 실시간 손상검출 상태감시의 전산수치해석 비교 (Comparison of FEA with Condition Monitoring for Real-Time Damage Detection of Bearing Using Infrared Thermography Techniques)

  • 김호종;김원태
    • 비파괴검사학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.185-192
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    • 2015
  • 동적하중에서의 베어링 결함에 대한 실시간 진단기술은 상대적으로 저조하다. 따라서 볼베어링의 이상상태 현상으로 인한 온도 상승 및 진동 증가 등을 사전에 검출하는 기술이 필요하며, 회전체에 대한 운전상태 감시 및 손상 진단을 통해 발전설비의 원활한 운전을 기할 수 있는 검출 기술이 필요하다. 적외선 열화상 실험과 더불어 ANSYS를 이용한 유한요소해석으로부터 실험과 동일한 베어링을 구조 설계 및 해석하여 데이터를 분석함으로써 열화상 기술로 얻은 데이터의 신뢰성을 확보하였다.