Fault detection and diagnosis is one of the most critical components of preventing accidents and ensuring the system safety of industrial processes. In this paper, we propose an integrated learning approach for jointly achieving fault detection and fault diagnosis of rare events in multivariate time series data. The proposed approach combines an autoencoder to detect a rare fault event and a long short-term memory (LSTM) network to classify different types of faults. The autoencoder is trained with offline normal data, which is then used as the anomaly detection. The predicted faulty data, captured by autoencoder, are put into the LSTM network to identify the types of faults. It basically combines the strong low-dimensional nonlinear representations of the autoencoder for the rare event detection and the strong time series learning ability of LSTM for the fault diagnosis. The proposed approach is compared with a deep convolutional neural network approach for fault detection and identification on the Tennessee Eastman process. Experimental results show that the combined approach accurately detects deviations from normal behaviour and identifies the types of faults within the useful time.
KSP 제안 키워드
Combined approach, Convolution neural network(CNN), Critical component, Deep convolutional neural networks, Faulty Data, Integrated learning, LSTM network, Learning ability, Learning approach, Long short-term memory network, Long-short term memory(LSTM)
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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