Topic
삭도설비 시스템의 비충격파 구간 추출 알고리즘
Information
발표날짜 : 2024.05.02
발표장소 : 대한기계학회-CAE 및 응용역학부문 2024년 춘계학술대회
발표자 : 오환인
Deck
Overview
본 발표에서는 이상 감지의 정확도를 향상시키기 위해 비주기성 충격파 구간을 제외한 진동신호를 추출하는 새로운 방법론을 제안하였다. 삭도시설 특성상, 대부분이 높은 곳에서 설치되고 운영되기 때문에, 작은 고장이나 사고가 발생할 경우 심각한 인명 피해로 이어질 수 있다. 따라서 삭도시설의 안전성을 확보하기 위해서는 설비의 이상 상태를 실시간으로 모니터링하고 사전에 문제를 감지하여 적절한 유지보수를 실시하는 것이 필수적이다. 그러나 운영 특성상 비주기적으로 발생하는 충격은 모터와 기어박스에 전달되며, 이로 인해 진동신호에 충격파가 포함되게 되고 이러한 비주기성 충격파는 모터와 기어박스의 상태 감지를 어렵게 만든다. 이에 본 발표에서는 전체 신호에서 비충격파 구간을 분리하기 위해 포락선 신호를 활용하고, 충격파와 비충격파를 Elbow Point 기반의 임계치를 활용하는 방법론을 제안하였다. 본 연구를 통해 제안된 방법론이 다양한 윈도우 크기에서도 불규칙한 비충격파 구간을 추출할 수 있음을 검증하였으며, 삭도시설의 안전성 향상에 기여할 것으로 기대한다.
Listener's Review
1. 충격파와 비충격파 구간의 주파수 특징이 차이가 있어 보이는데, 이를 이용하여 이상감지나 임계치 기반의 방법론과 같은 간단한 방법론을 적용하는 것이 어떠한가.
A : 현장 데이터는 비충격파와 충격파 구간에 대한 정의가 불명확하기 때문에 지도학습 또는 준지도학습 기반의 방법론은 적용이 불가능하다. 또한 충격파 구간은 발생 주기와 길이 및 크기가 불규칙하기 때문에 일반적인 이상감지 방법론의 적용 또한 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 진폭을 기준으로 동적으로 분할이 가능한 알고리즘을 개발하여 제안하였다.
2. 충격파 시점을 감지하기 위해 특정 부품 또는 구조에 추가 센서를 부착하는 방법은 어떠한가.
A : 충격파를 발생시키는 구조에 센서를 부착하면 충격파가 발생하는 시점은 추출할 수 있으나, 충격 시점으로부터 측정된 충격파의 길이는 매우 불규칙하기 때문에 충격 발생 시점만을 감지하는 것은 분석에 용이한 비충격파 구간 추출에 부적합하다. 또한 제안된 방법론을 적용할 경우, 추가적인 하드웨어 설치 없이도 효과적인 데이터 처리가 가능하여 설비의 부담을 줄일 수 있다.
Topic
삭도설비 시스템의 비충격파 구간 추출 알고리즘
Information
발표날짜 : 2024.05.02
발표장소 : 대한기계학회-CAE 및 응용역학부문 2024년 춘계학술대회
발표자 : 오환인
Deck
Overview
본 발표에서는 이상 감지의 정확도를 향상시키기 위해 비주기성 충격파 구간을 제외한 진동신호를 추출하는 새로운 방법론을 제안하였다. 삭도시설 특성상, 대부분이 높은 곳에서 설치되고 운영되기 때문에, 작은 고장이나 사고가 발생할 경우 심각한 인명 피해로 이어질 수 있다. 따라서 삭도시설의 안전성을 확보하기 위해서는 설비의 이상 상태를 실시간으로 모니터링하고 사전에 문제를 감지하여 적절한 유지보수를 실시하는 것이 필수적이다. 그러나 운영 특성상 비주기적으로 발생하는 충격은 모터와 기어박스에 전달되며, 이로 인해 진동신호에 충격파가 포함되게 되고 이러한 비주기성 충격파는 모터와 기어박스의 상태 감지를 어렵게 만든다. 이에 본 발표에서는 전체 신호에서 비충격파 구간을 분리하기 위해 포락선 신호를 활용하고, 충격파와 비충격파를 Elbow Point 기반의 임계치를 활용하는 방법론을 제안하였다. 본 연구를 통해 제안된 방법론이 다양한 윈도우 크기에서도 불규칙한 비충격파 구간을 추출할 수 있음을 검증하였으며, 삭도시설의 안전성 향상에 기여할 것으로 기대한다.
Listener's Review
1. 충격파와 비충격파 구간의 주파수 특징이 차이가 있어 보이는데, 이를 이용하여 이상감지나 임계치 기반의 방법론과 같은 간단한 방법론을 적용하는 것이 어떠한가.
A : 현장 데이터는 비충격파와 충격파 구간에 대한 정의가 불명확하기 때문에 지도학습 또는 준지도학습 기반의 방법론은 적용이 불가능하다. 또한 충격파 구간은 발생 주기와 길이 및 크기가 불규칙하기 때문에 일반적인 이상감지 방법론의 적용 또한 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 진폭을 기준으로 동적으로 분할이 가능한 알고리즘을 개발하여 제안하였다.
2. 충격파 시점을 감지하기 위해 특정 부품 또는 구조에 추가 센서를 부착하는 방법은 어떠한가.
A : 충격파를 발생시키는 구조에 센서를 부착하면 충격파가 발생하는 시점은 추출할 수 있으나, 충격 시점으로부터 측정된 충격파의 길이는 매우 불규칙하기 때문에 충격 발생 시점만을 감지하는 것은 분석에 용이한 비충격파 구간 추출에 부적합하다. 또한 제안된 방법론을 적용할 경우, 추가적인 하드웨어 설치 없이도 효과적인 데이터 처리가 가능하여 설비의 부담을 줄일 수 있다.