KR101066515B1 - 제철소 설비의 운전 교육 시스템의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제철소 설비의 운전 교육 시스템의 제어방법에 관한 것으로서, 제철소 설비의 운전을 위한 각 사례에 대해 전문가들로부터 결론을 직접 입력받아 데이터베이스로 구축한 후 피교육자에게 각 사례를 제공하여 입력되는 결론과의 비교를 통해 실제 조업과 같은 훈련을 반복하여 조업의 조기 안정화 및 숙련도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 전문가들이 직접 각 사례에 대해 규칙에 따른 결론 및 조건을 생성하여 입력함으로써 지식공학자의 도움 없이 필요한 정보를 수집하여 전문가의 순간판단, 의사결정 경험을 모든 조업자가 이용함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.

제철소, 설비, 운전, 교육, 전문가, MCRDR

Description

제철소 설비의 운전 교육 시스템의 제어방법{CONTROL METHOD OF EDUCATION SYSTEM FOR OPERATING DEVICE IN IRON FOUNDRY}

본 발명은 제철소 설비의 운전 교육 시스템의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제철소 설비의 운전을 위한 각 사례에 대해 전문가들로부터 결론을 직접 입력받아 데이터베이스로 구축한 후 피교육자에게 각 사례를 제공하여 입력되는 결론과의 비교를 통해 실질적인 제철소 설비의 운전 숙련도를 향상시킬 수 있도록 하는 제철소 설비의 운전 교육 시스템의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 제철소에서는 코크스 제조공정에서 생산되는 코크스오븐가스(COG), 고로공정에서 생산되는 고로가스(BFG) 및 제강공정에서 생산되는 전로가스(LDG)와 같은 부생가스를 가스 내에 포함되어 있는 불순물을 제거하는 정제공정을 거쳐 홀더에 저장한 후 제철소 내의 여러 공정, 주로 발전소에 공급하여 사용하고 있다.

홀더는 일반적으로 부생가스를 저장할 수 있도록 원통형 용기로 구성되며, 그 내부에는 저장되는 부생가스의 용량변화에 따라 상하방향으로 이동될 수 있는 피스톤부재가 설치되어 있는 한편 그 내부의 가스레벨을 간편하게 알 수 있도록 레벨변화에 따라 승하강되는 피스톤의 위치를 감지하는 레벨감지기가 설치되어 레벨감지기에 의해 피스톤의 위치를 감지하여 홀더 내에 저장된 가스량을 측정할 수 있다.

위에서 설명한 기술은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

통상적으로 홀더에 저장할 수 있는 부생가스의 용량은 제한적이기 때문에 이를 방치할 경우 대형 사고가 발생하게 되어 초과되는 부생가스는 대기로 방산될 수 있도록 제어하게 된다.

그런데, 홀더의 레벨을 일정하게 유지시키기 위해서는 부생가스의 발생설비의 가동상태 및 발생량, 사용설비의 가스 사용상태, 홀더의 레벨상태를 기반으로 운전자의 경험적 판단에 의해 이루어지고 있어 경험이 부족한 미숙련자의 경우 효율적인 레벨 관리가 곤란한 문제점이 있다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 제철소 설비의 운전자들에게 교재를 통한 이론 교육을 실시하거나 전문가의 노하우(Know-How)를 직접 실습을 통해 전수 하는 방식을 취하고 있으나 이론 교육은 현실성이 떨어지는 문제점이 있고, 전문가에 의한 직접 실습은 특정 전문가에게 기술이 집중되어 업무 의존도가 높아질 뿐만 아니라 다양한 사례에 대한 경험을 모두 전수하기에는 상당한 어려움이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창작된 것으로서, 제철소 설비의 운전을 위한 각 사례에 대해 전문가들로부터 결론을 직접 입력받아 데이터베이스로 구축한 후 피교육자에게 각 사례를 제공하여 입력되는 결론과의 비교를 통해 실질적인 제철소 설비의 운전 숙련도를 향상시킬 수 있도록 하는 제철소 설비의 운전 교육 시스템의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 제철소 설비의 운전 교육 시스템의 제어방법은 교육서버는 제철소 설비의 운전에 대한 시뮬레이션 데이터를 MCRDR(Multi Classification Ripple Down Rule) DB에 저장하는 단계; 단말기를 통해 전문가 권한으로 교육서버에 접속할 경우 교육서버는 상기 MCRDR DB에 저장된 데이터를 기반으로 가스홀더, 가스발생 예측변수, 가스발생량, 가스사용량 및 발전소 출력상태에 대한 각종 사례를 생성하는 단계; 각종 사례에 대해 규칙에 따른 결론 및 조건이 생성되어 입력될 경우 교육서버는 지식 DB를 구축하는 단계; 단말기를 통해 피교육자 권한으로 교육서버에 접속할 경우 교육서버는 교육 사례를 제공하고 교육 사례에 대한 결론을 입력받는 단계; 교육서버는 교육 사례에 대한 결론이 입력될 경우 지식 DB에 구축된 규칙들로부터 MCRDR 방식으로 추론하여 교육 사례에 대한 결론을 도출하는 단계; 및 교육서버는 교육 사례에 대한 결론과 추론된 결론을 비교하여 단말기로 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 추론된 결론에 대해 전문가에 의해 추가, 수정, 삭제가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 MCRDR 방식으로 추론할 때 규칙이 주어진 조건에 만족하는 경우 자식 규칙들을 모두 테스트하여 추론하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 지식 DB를 구축하는 단계는 새로운 규칙의 조건을 생성하기 위해 대표케이스 리스트인 V&V(Validation and Verification) 목록의 규칙과 기초케이스와 비교하여 검증하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 제철소 설비의 운전을 위한 각 사례에 대해 전문가들로부터 결론을 직접 입력받아 데이터베이스로 구축한 후 피교육자에게 각 사례를 제공하여 입력되는 결론과의 비교를 통해 실제 조업과 같은 훈련을 반복하여 조업의 조기 안정화 및 숙련도를 향상시킬 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 전문가들이 직접 각 사례에 대해 규칙에 따른 결론 및 조건을 생성하여 입력함으로써 지식공학자의 도움 없이 필요한 정보를 수집하여 전문가의 순간판단, 의사결정 경험을 모든 조업자가 이용함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 단기간 다수의 인력의 실전 경험을 고도화 할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 제철소 설비의 운전 교육 시스템의 제어방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소 설비의 운전 교육 시스템을 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소 설비의 운전 교육 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 3내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소 설비의 운전 교육 시스템에서 제공되는 화면들이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소 설비의 운전 교육 시스템은 단말기(10), 교육서버(20), MCRDR DB(30) 및 지식 DB(40)를 포함한다.

단말기(10)는 전문가가 접속하여 제철소 설비의 운전을 위한 각 사례에 대한 결론 및 조건을 생성하여 지식을 입력할 뿐만 아니라 피교육자가 접속하여 제철소 설비의 운전을 위한 교육 사례를 제공받아 해결하면서 교육을 받을 수 있도록 한다.

MCRDR(Multi Classification Ripple Down Rule) DB(30)는 제철소 설비의 운전에 대한 시뮬레이션 데이터를 저장한다.

지식 DB(40)는 전문가들에 의해 입력되는 각종 사례에 대해 규칙에 따른 결론 및 조건을 저장한다.

교육서버(20)는 제철소 설비의 운전에 대한 시뮬레이션 데이터를 MCRDR DB(30)에 저장한 후 지식획득모듈(24)을 통해 전문가가 단말기(10)를 통해 접속할 경우 MCRDR DB(30)에 저장된 데이터를 기반으로 각종 사례를 제공하여 전문가로부터 입력되는 각종 사례에 대한 규칙에 따른 결론 및 조건이 생성되면 지식 DB(40)를 구축하고 피교육자가 단말기(10)를 통해 접속할 경우 지식 DB(40)에 구축된 교육 사례를 제공하여 결론을 입력받을 뿐만 아니라 추론모듈(22)을 통해 추론하여 전문가의 결론을 비교할 수 있도록 제공한다.

이와 같이 제철소 설비의 운전 교육 시스템의 동작을 도 2에 도시된 제철소 설비의 운전 교육 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 교육서버(20)에서 제철소 설비의 운전에 대한 시뮬레이션 데이터를 MCRDR DB에 저장한다(S10).

이후 도 3에 도시된 바와 같이 단말기(10)를 통해 전문가 권한으로 교육서버(20)에 접속한다(S20).

이와 같이 교육서버(20)에 접속할 경우 사용자 아이디와 비밀번호를 통해 전문가 권한이 인정되면 도 4에 도시된 바와 같이 MCRDR DB(30)에 저장된 데이터를 기반으로 가스홀더, 가스발생 예측변수, 가스발생량, 가스사용량, 발전소 출력상태 에 대한 다양한 사례를 생성하여 전문가에게 제공한다(S30).

이렇게 제공된 사례에 대해 전문가가 규칙에 따른 결론 및 조건을 생성하여 도 5와 같은 화면에 위의 사례에 대한 추론된 결론, 추론된 결론조건, 새로운 결론, 룰설명 등을 입력하면(S40), 지식획득모듈(24)에 의해 지식 DB(40)를 구축한다(S60).

이와 같이 지식 DB(40)를 구축할 때 전문가들이 직접 각 사례에 대해 규칙에 따른 결론 및 조건을 생성하여 입력함으로써 지식공학자의 도움 없이 필요한 정보를 수집하여 전문가의 순간판단, 의사결정 경험을 지식 DB(40)로 구축할 수 있다.

이렇게 지식 DB(40)를 구축할 때에는 새로운 규칙의 조건을 생성하기 위해 대표케이스(Cornerstone Case) 리스트인 V&V(Validation and Verification) 목록의 규칙과 기초케이스 등과 비교하여 검증함으로써 결론들에 대한 일관성을 유지할 수 있도록 한다(S50).

이후 단말기(10)를 통해 피교육자 권한으로 교육서버(20)에 접속할 경우(S20) 교육 사례를 통해 가스홀더, 가스발생 예측변수, 가스발생량, 가스사용량, 발전소 출력상태를 제공하고(S70) 이에 대한 결론을 입력받는다(S80).

또한, 전문가 권한으로 접속한 경우에도 추론 과정을 확인하기 위해 교육 사례를 제공하고 이에 대한 결론을 입력받을 수 있다.

이렇게 교육 사례를 제공한 후 교육 사례에 대한 결론을 입력받으면, 추론모듈(22)을 통해 교육 사례에 대해 지식 DB(40)에 구축된 규칙들로부터 MCRDR 방식으로 추론하면서 규칙이 주어진 조건에 만족하는 경우 자식 규칙들을 모두 테스트하 면서 추론하여 교육 사례에 대한 결론을 도출한다(S90).

시스템에 의해 추론된 결론은 전문가에 의한 확인과정을 거쳐 추가, 수정, 삭제가 이루어질 수 있으며, 추가, 수정, 삭제시는 지식획득모듈에 의해 검증을 통해 결론들에 대한 일관성을 유지할 수 있도록 한다.

이와 같이 교육 사례에 대한 결론과 추론된 결론은 도 6과 같은 화면을 통해 단말기(10)로 제공되어 서로 비교를 통해 실제 조업과 같은 훈련을 반복할 수 있도록 하여 조업의 조기 안정화 및 숙련도를 향상시킬 수 있다(S100).

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소 설비의 운전 교육 시스템을 나타낸 블록구성도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소 설비의 운전 교육 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 3내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소 설비의 운전 교육 시스템에서 제공되는 화면들이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

10 : 단말기 20 : 교육서버

22 : 추론모듈 24 : 지식획득모듈

30 : MCRDR DB 40 : 지식 DB

Claims (4)

1. 교육서버는 제철소 설비의 운전에 대한 시뮬레이션 데이터를 MCRDR(Multi Classification Ripple Down Rule) DB에 저장하는 단계;

   단말기를 통해 전문가 권한으로 상기 교육서버에 접속할 경우 상기 교육서버는 상기 MCRDR DB에 저장된 데이터를 기반으로 가스홀더, 가스발생 예측변수, 가스발생량, 가스사용량 및 발전소 출력상태에 대한 각종 사례를 생성하는 단계;

   상기 각종 사례에 대해 규칙에 따른 결론 및 조건이 생성되어 입력될 경우 상기 교육서버는 지식 DB를 구축하는 단계;

   상기 단말기를 통해 피교육자 권한으로 상기 교육서버에 접속할 경우 상기 교육서버는 교육 사례를 제공하고 상기 교육 사례에 대한 결론을 입력받는 단계;

   상기 교육서버는 상기 교육 사례에 대한 결론이 입력될 경우 상기 지식 DB에 구축된 규칙들로부터 MCRDR 방식으로 추론하여 상기 교육 사례에 대한 결론을 도출하는 단계; 및

   상기 교육서버는 상기 교육 사례에 대한 결론과 추론된 결론을 비교하여 상기 단말기로 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제철소 설비의 운전 교육 시스템의 제어방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 추론된 결론에 대해 전문가에 의해 추가, 수정, 삭제가 이루어지는 것을 특징으로 하는 제철소 설비의 운전 교육 시스템의 제어방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 MCRDR 방식으로 추론할 때 규칙이 주어진 조건에 만족하는 경우 자식 규칙들을 모두 테스트하여 추론하는 것을 특징으로 하는 제철소 설비의 운전 교육 시스템의 제어방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 지식 DB를 구축하는 단계는 새로운 규칙의 조건을 생성하기 위해 대표케이스 리스트인 V&V(Validation and Verification) 목록의 규칙과 기초케이스와 비교하여 검증하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제철소 설비의 운전 교육 시스템의 제어방법.

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