• 제목/요약/키워드: Probability based maintenance

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항만 구조물의 최적 정밀점검 시기 추정을 위한 추계학적 결정모형의 개발 (Development of Stochastic Decision Model for Estimation of Optimal In-depth Inspection Period of Harbor Structures)

  • 이철응
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.63-72
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    • 2016
  • 경사제 피복재와 같은 항만 구조물의 유지관리 계획에서 중요한 최적 정밀점검시기를 쉽게 결정할 수 있는 RRP(Renewal Reward Process)기반 기대할인비용모형인 추계학적 결정모형을 개발하였다. PIM(Periodic Inspection and Maintenance)과 CBIM(Condition-Based Inspection and Maintenance) 정책을 동시에 적용하여 이전 모형들의 한계성을 극복할 수 있는 수학적 모형을 수립하였다. 또한 모형에 연속복리계수를 도입하여 점검 및 보수보강과 관련된 비용들의 시간에 따른 가치변화를 고려하였다. 먼저 파괴율 함수가 일정한 조건에서 해석해를 유도하고, 분포함수에 따른 영향 등 다각적 민감도 분석을 수행하여 본 연구에서 유도된 해석해가 기존에 제시된 해석해를 포함하며 적용성이 더 우수함을 확인 할 수 있었다. 추계학적 확률과정을 이용하는 경우에도 본 연구에서 수립된 모형은 경사제 피복재와 같은 구조물의 추계학적 누적피해도의 비선형성을 올바로 해석할 수 있다. 특히 MCS(Monte-Carlo Simulation) 기반 표본경로기법을 사용하여 모형의 피해강도함수의 계수들을 비교적 쉽게 산정할 수 있었다. 마지막으로 본 연구에서 개발된 추계학적 결정 모형을 경사제 피복재에 만족스럽게 적용하였다. 누적피해의 거동 특성, 사용한계의 수준 그리고 구조물의 중요도에 따라 단위시간당 기대 총 비용이 최소가 되는 경사제의 피복재의 최적 정밀점검 시점을 비교적 쉽게 결정할 수 있었다.

복합화력발전기의 신뢰도 기반 유지보수를 위한 확률론적 FMECA 평가 (Stochastic FMECA Assessment for Optimal RCM of Combustion-Turbine Generating Unit)

  • 주재명;이승혁;신준석;김진오
    • 전기학회논문지
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    • 제56권2호
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    • pp.254-259
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    • 2007
  • PM(Preventive Maintenance) can avail the generating unit to reduce cost and gain more profit in a competitive supply-side power market. So, it is necessary to perform reliability analysis on the power systems in which reliability is essential. Thus, to schedule optimal PM planning based on reliability that is defined RCM(Reliability-Centered Maintenance), FMECA(Failure Mode Effects and Criticality Analysis) assessment is very important. Therefore, in this paper, the procedure of FMECA assessment for optimal RCM is proposed by probabilistic approach using real historical failure data of combustion-turbine generators in Korean power systems. The stochastic FMECA is performed based on the effects of probable failure modes of combustion-turbine generating unit.

옹벽구조시스템의 신뢰성 및 안전도 해석 (Reliability and Safety Analysis of Structure System of Retaining Walls)

  • 정철원;윤병조
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.223-234
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    • 1998
  • In this study, an attempt is made to apply the concept of fuzzy-bayesian theory to the integrity assessment of structure system, and uncertainty states are represented in terms of fuzzy sets which define several linguistic variables such as "very good", "good", "average", "poor", "very poor", etc. Especially, the concept of fuzzy conditional probability aids to derive a new reliability analysis which includes the subjective assessment of engineers without introducing any additional correction factors. The fuzzy concept are also used as reliability indexes for the condition assessment based on the proposed models, the proposed fuzzy theory-based approach with the results of PEM and AFOSM are applied to retaining wall.

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Fuzzy 개념을 이용한 RC도로교의 건전성평가 모델 개발 (Development of Integrity Assessment Model for Reinforced Concrete Highway Bridges Using Fuzzy Concept)

  • 나기현;박주원;이증빈;정철원
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.151-161
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    • 1998
  • In this study, an attempt is made to apply the concept of fuzzy-bayesian theory to the integrity assessment of RC highway bridge, and uncertainty states are represented in terms of fuzzy sets which define several linguistic variables such as "very good", "good", "average", "poor", "very poor", etc. Especially, the concept of fuzzy conditional probability aids to derive a new reliability analysis which includes the subjective assessment of engineers without introducing any additional correction factors. The fuzzy concept are also used as reliability indexes for the condition assessment based on the proposed models, the proposed fuzzy theory-based approach with the results of visual inspection and extensive field load tests are applied to the integrity assessment of a new RC highway bridge, namely, Jichok bridge.

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확률신경망에 기초한 교량구조물의 손상평가 (Probabilistic Neural Network-Based Damage Assessment for Bridge Structures)

  • 조효남;강경구;이성칠;허춘근
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.169-179
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    • 2002
  • This paper presents an efficient algorithm for the estimation of damage location and severity in structure using Probabilistic Neural Network (PNN). Artificial neural network has been being used for damage assessment by many researchers, but there are still some barriers that must be overcome to improve its accuracy and efficiency. The major problems with the conventional neural network are the necessity of many training data for neural network learning and ambiguity in the relation of neural network architecture with convergence of solution. In this paper, PNN is used as a pattern classifier to overcome those problems in the conventional neural network. The basic idea of damage assessment algorithm proposed in this paper is that modal characteristics from a damaged structure are compared with the training patterns which represent the damage in specific element to determine how close it is to training patterns in terms of the probability from PNN. The training pattern that gives a maximum probability implies that the element used in producing the training pattern is considered as a damaged one. The proposed damage assessment algorithm using PNN is applied to a 2-span continuous beam model structure to verify the algorithm.

지역난방 열배관망 운영데이터 기반의 파손확률 모델 개발 (Development of a Failure Probability Model based on Operation Data of Thermal Piping Network in District Heating System)

  • 김형석;김계범;김래현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권3호
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    • pp.322-331
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    • 2017
  • 지역난방은 국내에 1985년 처음 도입되었다. 지하 열배관망의 사용연한이 30년 이상 증가함에 따라, 지하에 매설된 열수송 배관 특성상 유지관리가 중요한 문제로 대두되고 있다. 노후화가 진행된 열배관망 유지보수를 위한 정기적인 점검, 운영관리 시 다양한 복합 기술이 필요하다. 특히 현장에서 경제적 관점에서 최적 유지보수 및 교체시점을 도출하기 위하여 의사결정에 활용될 수 있는 모형개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 한국지역난방공사 수도권 5개 지사열 배관망 운영 시 보수이력과 사고성 데이터를 바탕으로 분석하였다. 정성적 분석과 이항 로지스틱 회귀분석의 통계적 기법을 도입하여 파손확률 모델을 개발하였다. 보수이력 및 사고성 자료의 정성적 분석 결과, 파이프라인 손상의 가장 중요한 원인으로 건설 시공불량, 배관의 부식과 자재 불량이 전체의 약 82%를 차지했다. 통계 모델 분석에서는 분류의 분리 점을 0.25로 설정함으로써 열배관 파손 및 비 파손 분류의 정확도가 73.5%로 향상 되었다. 파손확률 모델 수립을 위해 Hosmer와 Lemeshow 검정과 독립변수의 유의성 검정, 모델의 Chi-Square 검정을 통해 모델의 적합성을 검증 하였다. 열배관망 파손의 위험순위 분석결과에 따르면 파손확률을 가장 높이는 경우는 겨울철 서울지역 자동차 도로에 있는 10년 이상 된 250mm이하 배관 Reducer에서 F 건설회사가 시공했던 열배관망으로 분석되었다. 본 연구결과는 열배관망 시스템의 유지관리 및 예방점검, 교체 사업 우선순위를 정할 때 활용 가능하다. 또한 이를 통하여 점검 유지보수 등 사전에 사고예방 계획을 수립하여 대처함으로써 열배관 파손의 빈도를 감소시키고 보다 적극적인 열배관망 관리에 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

Stator Insulation Quality Assessment for High Voltage Motors Based on Probability Distributions

  • Kim, Hee-Dong;Kim, Chung-Hyo
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제3권4호
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    • pp.571-575
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    • 2008
  • Stator insulation quality assessment for high voltage motors is a major issue for the reliable maintenance of industrial and power plants. To assess the condition of stator insulation, nondestructive tests were performed on the sixty coil groups of twelve motors. After completing the nondestructive tests, the AC voltage applied to the stator winding was gradually increased until insulation failure in order to obtain the breakdown voltage. The stator winding of each motor was classified into five coil groups; one group with healthy insulation and four groups with four different types of artificial defects. To analyze the breakdown voltage statistically, Weibull distribution was employed for the tests on the fifty coil groups of ten motors. The 50th percentile values of the measured breakdown voltages based on the statistical data of the five coil groups of ten motors were 26.1kV, 25.0kV, 24.4kV, 26.7kV and 30.5kV, respectively. Almost all of the failures were located in the line-end coil at the exit of the core slot. The breakdown voltages and the types of defects showed strong relation to the stator insulation tests such as in the case of dissipation factor and ac current. It is shown that the condition of the motor insulation can be determined from the relationship between the probability of failure and the type of defect.

배전 변압기의 통계적 기대 수명 평가 및 초기 고장제거 적정성 검토 (Distribution Transformer Statistical Expected Life Evaluation and Removal Adequacy Review)

  • 조종은;김상봉;이온유;김강식
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제8권2호
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    • pp.79-86
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    • 2022
  • Recently, the amount of maintenance is increasing due to the aging of power facilities, but the budget is constrained. Therefore, the importance of asset management that selects replacement priorities based on the failure probability and enhances investment effects is increasing. Because the number of distribution transformers is very large, the proportion of investment cost is very high. Therefore, it is important to select the investment priority by evaluating the reliable remaining life based on the failure probability. This paper evaluates the statistical expected life using the failure data of distribution transformers for the last 11 years and the current operation data. The hazard rate of distribution transformer and MV cable was compared with each other and the adequacy of early failure removal was reviewed and the statistical expected life corresponding to the cumulative failure probability B3% was calculated.

신뢰성 개념을 이용한 포장의 평균수명 및 신뢰도 예측 (Estimation of Mean Life and Reliability of Highway Pavement Based on Reliability Theory)

  • 도명식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권5D호
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    • pp.497-504
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    • 2010
  • 본 연구에서는 최근 10년간의 수원과 의정부지역의 국도 포장구간의 수명 데이터를 기반으로 신뢰성 개념을 도입하여 포장 수명의 고장확률, 신뢰도, 평균 수명 등의 정보를 산정하는 방안을 제시하였다. 모수적 추론 방법인 최우추정법과 확률지를 이용하여 최적 수명분포형태가 대수정규분포임을 확인하였으며, 본 연구에서 제안한 대수정규수명분포에 의해 추정된 누적 고장확률이 실제 관측값과 차이가 거의 없음도 확인하였다. 나아가 추정된 모수를 기반으로 신설 포장과 덧씌우기 포장의 하중별 평균 수명을 산정한 결과, 각각 6.5년~7.9년과 7.3년~9.1년으로 추정되었으며 상대적으로 덧씌우기 구간의 평균수명이 더 길게 추정되었다. 본 연구에서 제안한 신뢰성 개념을 이용한 분석 방법은 포장관리 및 유지보수 데이터가 축적되어감에 따라 비교적 용이하게 계속 보완이 가능하며 보다 정확한 포장수명에 대한 신뢰도 값에 접근해 갈 수 있을 것으로 기대된다.

확률론적 베이지언 모델링에 의한 케이블 교량의 복합열화 리스크 평가 및 예측시스템 (The Risk Assessment and Prediction for the Mixed Deterioration in Cable Bridges Using a Stochastic Bayesian Modeling)

  • 조태준;이정배;김성수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.29-39
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    • 2012
  • 상관관계가 높은 복합열화의 완벽한 개별예측모델의 개발은 매우 어려운 문제로, 본 논문에서는 현수교 시스템의 미래열화와 유지 예산을 예측하기 위하여, 10년간의 유지 데이터가 주어진 매개변수(파손지표와 사용성)의 사후 확률 밀도함수를 찾기 위해 베이지언 추론을 적용하였다. 마르코프 연쇄 몬테카를로법을 이용하여 매개변수의 사후 분포를 조사하였다. 감소한 사용성의 모의위험예측은 사전분포와 연간유지 업무에서 업데이트한 데이터의 가능성에 따라 작성한 사후 분포이다. 기존의 선형 예측 모델과 비교하면, 제안된 2차 모델은 교량부품의 사용성, 위험요소, 그리고 유지 예산의 측정 데이터에 대하여 매우 개선된 수렴성과 근접성을 제공한다. 따라서 제안된 2차 추계학적 회귀 모델을 기반으로 복잡한 사회간접설비의 미래 성능과 유지관리예산을 예측하고 제어할 수 있는 기회를 제공할 것으로 기대한다.