일반기술

선형예측코딩을 이용한 기계장비의 고장진단 시스템 및 방법

본 발명은 기계장비의 고장진단시스템에 관한 것으로써, 상세하게는 기계장비의 음향을 청취하고 이를 LPC계수를 분석하여 주파수영역에서의 신호를 해석함으로써 정상신호와 청취된 신호와의 차를 비교함으로써 진단에 필요한 파라메타를 구하고, 얻어진 파라메타를 통하여 퍼지추론함으로써 기계장치의 이상여부를 판단하는 LPC계수를 이용한 기계장비의 고장진단시스템 및 그 방법에 관한 것이다. ; 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 대상설비의 사운드를 입력하여 주파수영역의 신호로 변환시키는 단계와; 해밍윈도우(Hamming Window)를 생성하여 데이타프레임을 발생시키는 단계와; LPC(Linear Predictive Coding) 계수를 연산하는 단계와; LPC스펙트럼을 구성하는 단계와; 정상신호와 입력신호의 디스턴스(Distance)를 연산하는 단계(S25)와; 디스턴스(Distance)를 임계값(Threshold)과 비교하는 단계와; 퍼지멤버쉽함수(Fuzzy membership function)를 적용하여 상기 디스턴스의 변수에 소정의 값을 할당하는 단계와; IF A and B then C의 퍼지룰(Fuzzy rule)에 적용하는 단계를 포함한다.입력수단(10)은 사용자의 조작에 따른 신호를 인가하고, 음향입력수단(20)은 기계설비의 사운드를 캡춰하여 출력하고, A/D컨버터(30)는 상기 음향입력수단(20)으로 부터 인가되는 아날로그 신호를 디지탈신호로 변환시키고, 프레임발생수단(40)은 상기 A/D컨버터(30)에서 인가되는 디지탈 음향신호에서 1초의 구간을 갖는 해밍윈도우(Hamming window)를 발생시키고, 예측계수연산수단(50)은 상기 프레임발생수단(40)에서 발생된 해밍윈도우에 포함된 음향신호의 LPC계수를 연산하고, 스펙트럼발생수단(60)은 상기 예측계수연산수단(50)에서 연산된 12차의 예측계수를 통하여 LPC스펙트럼을 발생시켜 그 평균값을 연산하고, 메모리(70)는 상기 스펙트럼발생수단(60)에 연산된 정상신호의 LPC스펙트럼을 저장하고, 제어수단(80)은 상기 입력수단(10)을 통해 인가되는 사용자조작신호에 따라서 상기 스펙트럼발생수단(60)에서 연산된 정상신호의 LPC스펙트럼을 상기 메모리(70)에 저장토록 제어하고, 오차연산수단(90)은 상기 메모리(70)에 저장된 정상신호의 LPC스펙트럼과 상기 스펙트럼발생수단(60)으로부터 입력되는 입력신호의 LPC 스펙트럼을 비교하여 디스턴스값을 연산하고, 퍼지멤버쉽적용수단(100)은 상기 오차연산수단(90)에 연산된 디스턴스값의 첫번째 피크값과 최대값을 통하여 각 변수에 소정의 값을 지정하고, 퍼지추론수단(110)은 상기 퍼지멤버쉽적용수단(100)에서 연산되는 각 변수값을 퍼지룰에 적용하여 그 결과값을 추론한다.