진동 데이터 기반 설비고장예지를 위한 신호처리기법

송예원; 이홍성; 박훈석; 김영진; 정재윤

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자료유형: 학술저널

저자정보: 송예원 (수산아이앤티) 이홍성 (경희대학교) 박훈석 (경희대학교) 김영진 (경희대학교) 정재윤 (경희대학교)

저널정보: 한국전자거래학회 한국전자거래학회지 한국전자거래학회지 제23권 제2호

발행연도: 2018.5

수록면: 111 - 121 (11page)

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항공기 엔진, 풍력발전기, 모터 등 회전기기에서 발생하는 많은 문제들은 진동이나 소음과 같은 신호 데이터를 측정하여 이상감지를 할 수 있으며, 주파수 분석 등 여러 가지 신호처리가 데이터 전처리 단계에서 필요하다. 본 논문에서는 진동 데이터를 분석하여 설비 이상상태를 감지하는 기법을 소개한다. 정상상태 데이터를 기반으로 마할라노비스 거리를 측정하여 이상 상태 유무를 모니터링 하는 방식을 사용한다. 특히 신호 데이터의 전처리 기법들을 도입하여 이상상태 감지의 성능을 개선할 수 있음을 보여준다. 전처리 단계에서 신호 데이터 수집 과정에서 발생한 누설오차(leakage)를 없애기 위해 해밍 윈도우(Hamming window)를 적용하고, 신호 데이터의 원신호인 포먼트(formant)를 분리하기 위하여 켑스트럼(cepstrum) 분석을 실시한다. IMS 베어링 진동 공개데이터를 대상으로 시간 구간별로 6가지 통계지표를 추출한 후 마할라노비스 거리 분류기를 적용하여 성능을 검증하였다. 제시된 신호처리 전처리 기법을 적용함으로써 성능이 획기적으로 향상되는 것을 실험에서 보여주었다.

#베어링 고장 진단 #신호처리 #켑스트럼 분석 #해밍 윈도우 #마할라노비스 거리 #Bearing Fault Diagnosis #Signal Processing #Cepstrum Analysis #Hamming Window #Mahalanobis Distance

참고문헌 (9)

참고문헌 신청

[학술지(정기간행물)] - Alejandro, D. / 2012 / A Data-Driven Failure Prognostics Method Based on Mixture of Gaussians Hidden Markov Models / IEEE Transactions on Reliability 61 (2) : 491 ~ 501

[학술지(정기간행물)] - 전병철 / 2015 / 저널베어링의 이상상태 진단을 위한 데이텀 효용성 평가 / 대한기계학회논문집 A 39 (8) : 801 ~ 806

[학술지(정기간행물)] - 이승훈 / 2013 / 마할라노비스-다구치 시스템과 로지스틱 회귀의 성능비교 : 사례연구 / 대한산업공학회지 39 (5) : 393 ~ 402

[학술지(정기간행물)] - Lee, S. H. / 2015 / Industry 4.0 and direction of prognostics and health management (PHM) / Journal of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering 25 (2-4) : 351 ~ 357

[학술대회논문] - Lim, H. J. / 1995 / Analysis of Vibration Signal for Failure Diagnosis of Rotating Devices / Proceedings of Korean Society of Precision Engineering Spring Conference : 301 ~ 307

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