• 제목/요약/키워드: Sensor Fault Diagnosis

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공정 모니터링 기술의 최근 연구 동향 (Recent Research Trends of Process Monitoring Technology: State-of-the Art)

  • 유창규;최상욱;이인범
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권2호
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    • pp.233-247
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    • 2008
  • 공정 모니터링 기술은 공정 내에서 일어나는 예상치 못한 조업변화 및 이상을 조기에 감지하고 조업 이상에 영향을 끼친 근본 원인을 밝혀내어 제거해 줌으로써 공정의 안정적인 조업과 양질의 제품생산의 기반을 제공하여 준다. 데이터에 기반한 통계적 공정 모니터링 방법은 양질의 공정 데이터만 주어진다면 통계적 처리를 접목하여 비교적 쉽게 모니터링을 할 수 있고 공정의 데이터 분석에 이용할 수 있는 도구를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 그러나 실제 공정에서는 비선형성, non-Gaussianity, 다중 운전모드, 공정상태변화로 인해 기존의 다변량 통계적 방법을 이용한 공정 모니터링 기법은 비효율적이거나, 공정 감시 성능의 저하, 종종 신뢰할 수 없는 결과를 야기한다. 이러한 경우 기존의 방법으로는 더이상 공정을 정확히 감시할 수 없기 때문에 최근에 많은 새로운 방법들이 개발 되었다. 본 총설에서는 이러한 단점을 보안하기 위해 최근 주목할 만한 연구결과인 공정 비선형성을 고려한 커널주성분분석(kernel principle component analysis) 모니터링 기법, 주성분분석 모델 조합을 이용한 다중모델(mixture model) 모니터링 기법, 공정 변화를 고려한 적응모델(adaptive model) 모니터링 기법, 그리고 센서 이상진단과 보정의 이론과 응용결과에 대하여 소개한다.

인버터 구동 유도전동기의 고정자 권선 단락 시 자속센서를 이용한 고장진단 (Diagnosis of stator fault using flux sensor in induction motor drive)

  • 손동혁;김도선;황돈하;조윤현
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.88-90
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    • 2008
  • 본 논문에서는 유도전동기에서 발생되는 고장들 중에서 고정자 권선 단락 고장 특성 해석과 고장 판별에 대한 방법을 제시한다. 고정자 권선 단락을 판별하기 위해서 단락상태의 고정자를 모델링하여 3상 전류 불평형과 공극자속밀도에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석으로 얻어진 결과의 타당성을 입증하기 위해 실험을 통하여 전류와 공극자속에 대한 유기기전력 측정값을 비교하였다. 공극자속의 유기기전력을 측정하기 위해 고정자 슬롯에 자속센서를 취부하였다. 고정자 권선 단락 시 3상 전류는 불평형을 이루고 공극자속밀도가 감소되어 유도전동기의 고정자 고장을 판별하는 기초자료가 된다.

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초음파 기술을 이용한 변압기 이상상태 진단 (Fault Diagnosis of M.tr using Acoustic Sensor Technique)

  • 정재기;윤시영;강창익;진영은
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.744-745
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    • 2007
  • 변압기를 진단하는 분석 요소 중 흔히 사용하는 방법으로 유중가스분석을 이용하는 방식을 많이 사용하고 있다. 유중가스 분석은 변압기 내 Oil이 열과 Arc등에 의해 화학적으로 변화된 것을 측정하여 열화 정도를 추정하는 방식이지만 신속한 검출 및 위치추정이 불가능하다는 단점이 있다. 신속한 검출이 되지 않으면 신속한 보고가 이루어 질 수 없으므로 변압기 교체시점을 맞추지 못하여 사고로 인한 막대한 피해보상이 발생한다. 이런 단점을 보완하기 위해 변압기내 부분방전 및 Arc에 의해 발생하는 부분방전신호를 초음파 대역에서 검출하여 열화 및 위치를 추정할 수 있는 초음파 분석이 필요하게 되었고 실험을 통해 변압기에 대한 분석, 진단을 시행하였다.

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무인전투차량 요구사항분석 연구: 원격통제 및 자율주행 중심으로 (A Study on Requirement Analysis of Unmanned Combat Vehicles: Focusing on Remote-Controlled and Autonomous Driving Aspect)

  • 김동우;최인호
    • 시스템엔지니어링학술지
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    • 제18권2호
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    • pp.40-49
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    • 2022
  • Remote-controlled and autonomous driving based on artificial intelligence are key elements required for unmanned combat vehicles. The required capability of such an unmanned combat vehicle should be expressed in reasonable required operational capability(ROC). To this end, in this paper, the requirements of an unmanned combat vehicle operated under a manned-unmanned teaming were analyzed. The functional requirements are remote operation and control, communication, sensor-based situational awareness, field environment recognition, autonomous return, vehicle tracking, collision prevention, fault diagnosis, and simultaneous localization and mapping. Remote-controlled and autonomous driving of unmanned combat vehicles could be achieved through the combination of these functional requirements. It is expected that the requirement analysis results presented in this study will be utilized to satisfy the military operational concept and provide reasonable technical indicators in the system development stage.

저 전력 센서를 이용한 MEMS 회로의 구현과 시스템 효율의 진단 (System Diagnosis and MEMS Driving Circuits Design using Low Power Sensors)

  • 김태완;고수은;;이종민;최성수;이장호;정태경
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제45권1호
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    • pp.41-49
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    • 2008
  • 앞으로 conversions 시대의 도래와 진보된 기술 발전으로 인해 많은 기기들이 복잡해지고 또한 다양해지고 있음에 이처럼 다양하고 복잡한 기기들이 정밀하고 정확한 결과를 나타내기 위해 센서의 보다 더 정확하고 저전력의 Sensor들이 필요하게 되었다. 본 논문의 목적은 센서 네트워크를 위한 Fault tolerance와 Feedback 이론 그리고 무선 네트워크를 통해 에너지 효율성이 높은 MEMS 회로를 제안한다. 시스템은 휴무상태를 이용, 사용하지 않는 설정으로 전력소비를 줄이기 위해 가능한 한 독립적인 센서 통신 구현하였으며, 최소한의 하위 회로 수를 요구한다. 이러한 기술은 관리적인 측면의 제어와 하드웨어적 요구, 시간, 상호작용적 문제를 줄여 시스템 실행에 영향을 끼치며 개발된 센서에 의한 Moving Distance별 Product를 조사하여 시스템효율을 비교하였다. 이 시스템은 응용을 위해 디자인 되어 있지만 이 시스템은 "유비쿼터스 시티", "공장 자동화 공정", "실시간 처리 시스템" 등에서 많은 일상 환경과 생산 환경에 적용될 수 있을 것이다.

커먼레일 엔진에서 노킹 진단 알고리즘 구현 및 OBD-II 진단기 S/W 설계 방안 (Implement of Knocking diagnostic algorithm and design of OBD-II Diagnostic system S/W on common-rail engine)

  • 김화선;장성진;남재현;장종욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.2446-2452
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    • 2012
  • 국내외의 배출가스 규제 강화에 부합하기위하여, 사용자 의도에 따른 연료 분사시기와 분사량 조절이 가능한 커먼레일 ECU를 제어할 수 있는 알고리즘 개발의 필요에 따라서 본 논문에서는 커먼레일 엔진 전용 ECU에 적용할 수 있는 노킹 판별 및 엔진 밸런스 보정이 가능한 노킹 진단 알고리즘을 구현하여 시뮬레이터로 개발하였다. 또한 운전자가 직접 차량을 진단하는 운전자 중심의 진단 서비스를 제공하고자 시뮬레이터의 결과를 OBD-II 표준에 의거하는 차량 위주의 진단기로 개발하고자 한다. 이를 위해 자동차 고장진단 신호 및 센서 출력 신호를 송수신하는 유선 시스템과 무선 시스템인 블루투스 모듈을 이용하여 실시간 통신이 제공될 수 있는 OBD-II 진단기 S/W 설계방안을 제안함으로써 차량의 연비향상 및 유해가스 저감을 통한 엔진의 효율성 향상을 실현하도록 한다.

주기성을 갖는 입출력 데이터의 연관성 분석을 통한 회귀 모델 학습 방법 (Learning Method for Regression Model by Analysis of Relationship Between Input and Output Data with Periodicity)

  • 김혜진;박예슬;이정원
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제11권7호
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    • pp.299-306
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    • 2022
  • 최근 로봇이나 설비, 회로 등에 센서 내장이 보편화 되고, 측정된 센서 데이터를 학습하여 기기의 고장을 진단하기 위한 연구가 활발하게 수행되고 있다. 이러한 고장 진단 연구는 고장 상황이나 종류를 예측하기 위한 분류(Classification) 모델 개발과 정량적으로 고장 상황을 예측하기 위한 회귀(Regression) 모델 개발로 구분된다. 분류 모델의 경우, 단순히 고장이나 결함의 유무(Class)를 확인하는 반면, 회귀 모델은 무수히 많은 수치 중에 하나의 값(Value)을 예측해야 하므로 학습 난이도가 더 높다. 즉, 입력과 출력을 대응시켜 고장을 예측을 할 때, 유사한 입력값이 동일한 출력을 낸다고 결정하기 어려운 불규칙한 상황이 다수 존재하기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 주기성을 지닌 입출력 데이터에 초점을 맞추어, 입출력 관계를 분석하고, 슬라이딩 윈도우 기반으로 입력 데이터를 패턴화 하여 입출력 데이터 간의 규칙성을 확보하도록 한다. 제안하는 방법을 적용하기 위해, 본 연구에서는 MMC(Modular Multilevel Converter) 회로 시스템으로부터 주기성을 지닌 전류, 온도 데이터를 수집하여 ANN을 이용하여 학습을 진행하였다. 실험 결과, 한 주기의 2% 이상의 윈도우를 적용하였을 때, 적합도 97% 이상의 성능이 확보될 수 있음을 확인하였다.

LabVIEW를 이용한 자동차 발전기 전압 계측시스템 (Measurement System for Vehicle Electric Power using LabVIEW)

  • 소순선;양수진;이성철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.5899-5905
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    • 2014
  • 본 차량에 장착되는 전자장비의 증가로 인해 교류발전기와 배터리를 이용하여 전기에너지를 공급하고 있으며, 자동차 교류발전기의 수명단축은 교류발전기를 구성하고 있는 부속품들 중에 수명이 한정적이거나, 어떠한 조건에서 사용되느냐에 따라 수명에 영향을 끼치게 된다. 이러한 수명단축의 원인들을 파악하기 위해서는 교류발전기의 전압을 측정하여 분석하는 시스템이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 자동차 교류발전기의 수명과 성능을 유지하기 위한 점검 및 정비에 필요한 정밀한 계측 시스템을 개발하였다. PC기반의 모니터링 시스템과 측정데이터를 저장할 수 있는 시스템을 설계하고, LabVIEW SW를 이용하여 계측 시스템을 구동하기 위한 프로그램을 개발하였다. 차동 OP-AMP회로를 이용하여 교류발전기의 발전전압, 여자전압, 램프전압, 배터리 전압, 크랭크 각 센서에 의한 엔진 회전수를 NI DAQ를 통하여 전압을 측정하고 LabVIEW 프로그램을 이용하여 측정데이터를 분석하였다. 기존에 개별적으로 이루어졌던 측정을 5개 채널까지 복합적이고 이동성이 용이한 측정이 가능하였고, 실시간으로 모니터링하며 분석하기 때문에 이상동작 유무 및 고장상태를 예측하기 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.