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NEW 조선·해양플랜트 P&ID 심볼 식별 데이터

분야제조
유형 이미지

구축년도 : 2022 갱신년월 : 2023-12 조회수 : 25,806 다운로드 : 137 용량 :

샘플 데이터

※샘플데이터는 데이터의 이해를 돕기 위해 별도로 가공하여 제공하는 정보로써 원본 데이터와 차이가 있을 수 있으며,
데이터에 따라서 민감한 정보는 일부 마스킹(*) 처리가 되어 있을 수 있습니다.

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데이터 변경이력

데이터 변경이력
버전	일자	변경내용	비고
1.1	2023-12-13	데이터 최종 개방
1.0	2023-07-26	데이터 개방(Beta Version)

데이터 히스토리

데이터 히스토리
일자	변경내용	비고
2023-12-27	산출물 전체 공개

소개

조선·해양플랜트 설계 도면에 사용하는 P&ID 심볼(파이프, 밸브, 탱크 등) 이미지 데이터

구축목적

연구 분야
  - 물리적 플랜트 제조 설계 엔지니어링에서 설계, 품질 관리의 효율성과 심볼 기반 P&ID 해석 기술 개발 분야 활용
산업 분야
  - 선박·해양플랜트 산업의 공정 설계 분야 활용
  - P&ID에 따른 제작, 검수, 운영 분야 활용

메타데이터 구조표
데이터 영역	제조	데이터 유형	이미지
데이터 형식	PNG	데이터 출처	자체 수집
라벨링 유형	바운딩박스	라벨링 형식	JSON
데이터 활용 서비스	P&ID 설계, 검수	데이터 구축년도/ 데이터 구축량	2022년/P&ID도면 1만장 이상, P&ID심볼 50만건 이상

1. 데이터 구축 규모
- 전체 개요

데이터 종류	데이터 형태	원천데이터(도면) 수량	라벨링데이터(JSON) 수량	P&ID 심볼 객체 수량
P&ID 도면	이미지(png)	23,028장	23,028건	554,214개

- 설계사별 구축 수량

설계사	원천데이터(도면) 수량	라벨링데이터(JSON) 수량	P&ID 심볼 객체 수량
V01	9,561장	9,561건	199,552개
V02	5,332장	5,332건	140,972개
V03	4,073장	4,073건	123,515개
V04	4,062장	4,062건	90,175개

2. 데이터 분포
- P&ID 분류별 구축 수량 및 분포

P&ID 심볼 분류		V01	V02	V03	V04	합계
대분류	소₩분류	V01	V02	V03	V04	수량	비율(%)
Compressors	Compressor	430	111	NA	NA	541	0.10%
Equipments	Agitator	552	243	150	NA	945	0.17%
	Eye Washer	104	139	314	NA	557	0.10%
	Hose Reel	139	135	NA	NA	274	0.05%
	Spray Nozzle	3,600	2,025	6,640	2,500	14,765	2.66%
	High Rate Mixer	123	NA	NA	NA	123	0.02%
	Mud Gun	556	NA	NA	NA	556	0.10%
	Tank Cleaner	485	234	NA	NA	719	0.13%
Filters	Air Filter	503	216	243	121	1,083	0.20%
Filters	Gas Sampling Filter	NA	NA	NA	120	120	0.02%
Heat Exchanges	Heat Exchanger	215	227	355	NA	797	0.14%
Instruments	Different Pressure Indicator	400	1,224	469	450	2,543	0.46%
	Flow Indicator	262	108	671	531	1,572	0.28%
	Flow Transmitter	169	118	456	362	1,105	0.20%
	Level Gauge	1,300	NA	477	305	2,082	0.38%
	Level Indicator	1,065	1,706	831	602	4,204	0.76%
	Level Switch	2,500	2,628	267	209	5,604	1.01%
	Level Transmitter	1,574	1,239	603	269	3,685	0.66%
	Orifice Plate	5,918	1,902	742	771	9,333	1.68%
	Position Indicator	NA	NA	390	136	526	0.09%
	Position Switch	1,123	1,731	291	173	3,318	0.60%
	Pressure Gauge	6,919	2,986	1,494	961	12,360	2.23%
	Pressure Indicator	4,934	5,322	2,300	1,700	14,256	2.57%
	Pressure Transmitter	3,900	1,551	1,480	900	7,831	1.41%
	Temperature Gauge	5,805	842	439	652	7,738	1.40%
	Temperature Indicator	1,837	1,673	810	1,040	5,360	0.97%
	Temperature Transmitter	1,285	837	515	375	3,012	0.54%
	Different Pressure Indicator Alarm	NA	NA	NA	121	121	0.02%
	Hand Indicator Controller	NA	NA	204	214	418	0.08%
	Hand Switch	212	NA	696	763	1,671	0.30%
	Level Alarm	769	2,105	164	NA	3,038	0.55%
	Level Indicator Alarm	340	NA	NA	NA	340	0.06%
	Level Indicator Transmitter	1,033	1,105	515	NA	2,653	0.48%
	Level Safety Alarm	NA	NA	NA	132	132	0.02%
	Miscellaneous Alarm	783	NA	327	160	1,270	0.23%
	Position Indicator Controller	NA	NA	141	231	372	0.07%
	Pressure Alarm	398	NA	165	NA	563	0.10%
	Pressure Indicator Alarm	NA	NA	NA	360	360	0.06%
	Pressure Safety Alarm	NA	NA	NA	341	341	0.06%
	Temperature Indicator Alarm	259	NA	NA	241	500	0.09%
	Temperature Safety Alarm	NA	NA	NA	305	305	0.06%
	Vibration Indicator	235	NA	NA	NA	235	0.04%
Motors	Electric Motor	1,474	815	344	838	3,471	0.63%
Piping Accessories	Basket Type Strainer	1,527	1,199	506	174	3,406	0.61%
	Bird Screen	NA	112	187	158	457	0.08%
	Cap	256	235	2,700	584	3,775	0.68%
	Diaphragm Seal	1,970	1,042	171	1,275	4,458	0.80%
	Drain Trap	286	129	NA	NA	415	0.07%
	Drain Item	2,100	920	1,062	498	4,580	0.83%
	Duplex Strainer	275	NA	NA	NA	275	0.05%
	Ejector/Injector	108	192	116	106	522	0.09%
	Expansion Joint	3,603	1,310	NA	NA	4,913	0.89%
	Flame Arrestor	NA	NA	290	NA	290	0.05%
	Flange	6,900	5,195	13,900	6,640	32,635	5.89%
	Flange With Blind Flange	5,100	2,735	2,961	4,935	15,731	2.84%
	Flexible Hose	5,300	5,774	1,338	520	12,932	2.33%
	Gully/Scupper	7,700	1,640	265	848	10,453	1.89%
	Mud Box	733	587	NA	NA	1,320	0.24%
	Plug	1,438	NA	8,000	880	10,318	1.86%
	Quick Coupling	517	NA	529	159	1,205	0.22%
	Reducer	12,580	11,842	10,972	9,428	44,822	8.09%
	Rose Plate/Box	NA	2,200	NA	NA	2,200	0.40%
	Spacer	NA	NA	379	898	1,277	0.23%
	Spade	128	152	133	241	654	0.12%
	Spectacle Blind	923	515	1,889	3,600	6,927	1.25%
	Spool Piece	335	289	475	1,050	2,149	0.39%
	Steam Trap	217	NA	NA	NA	217	0.04%
	Temporary Strainer/Filter	NA	256	125	NA	381	0.07%
	T-Type Strainer	NA	NA	134	143	277	0.05%
	Vent	1,928	800	627	483	3,838	0.69%
	WECO Connection	292	140	NA	NA	432	0.08%
	Y-Type Strainer	499	210	293	166	1,168	0.21%
	Air Filter Regulator With Gauge	299	NA	NA	NA	299	0.05%
	Compensator	1,200	1,600	NA	NA	2,800	0.51%
	Diffuser	123	152	NA	NA	275	0.05%
	Flexible Joint	NA	113	NA	NA	113	0.02%
	Hammer Lug Union	474	113	NA	NA	587	0.11%
	Insulating Gasket	NA	NA	NA	106	106	0.02%
	Moisture Eliminator	327	NA	NA	NA	327	0.06%
	Pulsation Damper	238	199	305	219	961	0.17%
	Quick Connect	NA	119	NA	222	341	0.06%
	Rupture Disc	109	112	128	NA	349	0.06%
	Sounding Cap	500	NA	NA	NA	500	0.09%
	Sounding Plug	NA	487	NA	NA	487	0.09%
	Swivel Joint	438	NA	NA	NA	438	0.08%
	Vent Head	1,297	915	NA	249	2,461	0.44%
	Vortex Eductor Nozzle	225	NA	NA	NA	225	0.04%
Pumps	Centrifugal Pump	2,343	1,116	610	200	4,269	0.77%
	Screw Pump	722	383	118	NA	1,223	0.22%
	Pump General	519	163	172	NA	854	0.15%
	Diaphragm Pump	278	111	187	NA	576	0.10%
Valves	3-Way Valve	3,720	1,099	367	315	5,501	0.99%
	Ball Valve Type 1	8,516	18,368	8,051	10,223	45,158	8.15%
	Butterfly Valve Type 1	4,210	5,706	1,460	1,566	12,942	2.34%
	Check Valve Type 1	3,483	5,018	1,703	718	10,922	1.97%
	Compact DBB Valve	NA	NA	1,077	NA	1,077	0.19%
	Diaphragm Actuator Valve	527	280	1,000	389	2,196	0.40%
	DBB Valve	NA	NA	1,460	2,479	3,939	0.71%
	DBB Needle Valve	NA	NA	111	453	564	0.10%
	Instrument Connection Ball Valve	NA	NA	724	NA	724	0.13%
	Gate Valve	5,628	4,786	2,049	4,077	16,540	2.98%
	Gauge Valve	6,339	7,429	1,437	NA	15,205	2.74%
	Globe Valve	16,582	8,290	2,123	3,010	30,005	5.41%
	Cylinder Actuator Ball Valve	NA	NA	1,325	NA	1,325	0.24%
	Motor Actuator Valve	NA	116	NA	NA	116	0.02%
	Needle Valve	460	440	1,151	1,406	3,457	0.62%
	Piston Actuated Valve	NA	705	281	NA	986	0.18%
	Pressure Relief Valve	2,039	1,423	465	NA	3,927	0.71%
	Quick Closing Valve	872	447	NA	NA	1,319	0.24%
	Relief Valve	1,151	NA	645	798	2,594	0.47%
	Self Closing Valve	1,887	377	NA	177	2,441	0.44%
	Self Actuated Valve	558	419	179	136	1,292	0.23%
	SBB Valve	NA	NA	1,301	NA	1,301	0.23%
	Choke Valve/Angle Valve	291	256	192	NA	739	0.13%
	Cylinder Actuator Butterfly Valve	NA	NA	304	NA	304	0.05%
	Diaphragm Actuator 3-Way Valve	NA	109	NA	NA	109	0.02%
	Diaphragm Actuator Globe Valve	NA	NA	105	425	530	0.10%
	ESD 3-Way Valve	174	NA	NA	NA	174	0.03%
	Hydraulic Operated Butterfly Valve	2,092	NA	NA	416	2,508	0.45%
	Pilot Relief Valve	NA	NA	206	137	343	0.06%
	Piston Actuated 3-Way Valve	NA	109	NA	NA	109	0.02%
	Piston Actuated Ball Valve	NA	1,068	448	825	2,341	0.42%
	Piston Actuated Butterfly Valve	2,630	4,286	352	332	7,600	1.37%
	Piston Actuated Globe Valve	618	1,029	262	NA	1,909	0.34%
	Pneumatic Actuated 3-Way Valve	NA	NA	NA	192	192	0.03%
	Pneumatic Actuated Ball Valve	168	NA	NA	148	316	0.06%
	Pneumatic Actuated Butterfly Valve	549	NA	NA	161	710	0.13%
	Pneumatic Actuated Gate Valve	151	NA	NA	NA	151	0.03%
	Pneumatic Actuated Globe Valve	NA	NA	NA	110	110	0.02%
	Solenoid Operated 3-Way Valve	1,481	103	403	181	2,168	0.39%
	Solenoid Operated Diaphragm Valve	NA	321	NA	NA	321	0.06%
	Solenoid Operated Gate Valve	NA	NA	288	NA	288	0.05%
	Solenoid Operated Globe Valve	NA	NA	NA	209	209	0.04%
	Two Port Solenoid Valve	394	NA	NA	NA	394	0.07%
	Ball Valve Type 2	3,957	1,807	18,478	3,831	28,073	5.07%
	Reduced Ball Valve	NA	NA	1,549	326	1,875	0.34%
	Butterfly Lug Valve	3,296	NA	NA	NA	3,296	0.59%
	Butterfly Wafer Valve	615	NA	NA	NA	615	0.11%
	Ball Valve Type 3	3,667	NA	NA	3,277	6,944	1.25%
	Butterfly Valve Type 2	5,372	2,673	891	1,478	10,414	1.88%
	Check Valve Type 2	1,792	NA	1,536	2,353	5,681	1.03%
Vessels	Vortex Breaker	115	NA	286	196	597	0.11%
General	2-Way Fire Water/Foam Hydrant	NA	NA	NA	149	149	0.03%
	Accumulator	394	NA	NA	NA	394	0.07%
	Fire Damper	369	NA	NA	NA	369	0.07%
	Silencer	NA	108	395	233	736	0.13%
합계	수량	199,105	141,051	123,669	90,391	554,216	100%
합계	비율(%)	35.93%	25.45%	22.31%	16.31%	100%

차트 종류 2개 왼쪽은 설계사별 구축 수량 오른쪽은 설계사별 분포

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AI 모델 상세 설명서 다운로드
AI 모델 상세 설명서 다운로드 AI 모델 다운로드
1. 활용 모델
1) 모델 학습
- 조선해양플랜트 P&ID 심볼 식별 소분류 유형(클래스) 146종에 대해 P&ID 도면 이미지에서 P&ID 심볼 총 554,215개를 바운딩박스로 라벨링함
- AI 학습모델은 Faster R-CNN, YOLOv4, Efficient 모델을 비교 검토하여 안정되고 높은 성능을 보여주며, 다수의 구현사례가 존재하는 EfficientDet를 P&ID 심볼의 식별을 위한 학습 모델로 선정
- P&ID 심볼은 산업 표준과 다르게 각 설계사별로 다른 기호를 사용하고 있고, 한 설계사에서도 프로젝트별로 기호가 다를 수 있어 각 설계사별로 별도 학습
- P&ID 심볼 소분류(클래스)는 전체 146종이며, 하나의 소분류에 여러 개의 기호(유사하지만 형태가 조금 다름)를 포함하고 있는 경우도 있음
- 학습:검증:시험 데이터셋은 랜덤하게 8:1:1로 분리하여 학습 및 유효성 검증을 수행하고 검증 방법은 Ground Truth와 예측된 모델 결과를 비교하여 mAP 측정
- 각 설계사별 P&ID 심볼에 대해 표준 P&ID 심볼을 식별하는 EfficientDet 모델을 사용하여 mAP@0.5 89.8% 성능을 달성함
- EfficientDet 모델
 2019년 Google Brain 팀에서 발표한 객체 식별 알고리즘으로 EfficientNet을 기반으로 함
 Depth(Layer수), Width(Filter수), Resolution(해상도) 세 요인에 대해 복합 스케일링을 적용하고, AutoML을 이용하여 최적값을 도출하고, 파라미터, 연산량을 줄이고 정확도를 향상시킴
 관련 논문에서 MS COCO 데이터셋에 대해 EfficientDet-D7이 IoU 0.5에서 mAP 72.4%를 달성함

2) 서비스 활용 시나리오
- 조선해양플랜트 공정 설계 분야에서 학습된 모델을 활용하여 설계도면의 P&ID 심볼을 자동으로 분류하고 목록을 출력하며, P&ID별 수량, 도면상의 위치, 불필요하거나 잘못된 P&ID를 판단할 수 있음
- 또한, 학습 모델을 통해 확인된 P&ID 심볼에 대해 발주 누락 확인 및 검수 자동화 가능
- 엔지니어링사(설계사)마다 다른 P&ID를 찾아내어 해당 설계사와 제조 프로젝트에 해당되지 않은 P&ID를 식별
- 물리적 플랜트 제조 설계 엔지니어링에서 설계, 품질 관리의 효율성과 심볼 기반 P&ID 해석 기술에 대한 연구에 활용할 수 있음

데이터 성능 점수

측정값 (%)

기준값 (%)

데이터 성능 지표

데이터 성능 지표
번호	측정항목	AI TASK	학습모델	지표명	기준값 점수	측정값 점수
1	P&ID 심볼 식별 성능	Object Detection	EfficientDet	mAP@IoU 0.5	72 %	89.85 %

※ 데이터 성능 지표가 여러 개일 경우 각 항목을 클릭하면 해당 지표의 값이 그래프에 표기됩니다.

※ AI모델 평가 지표에 따라 측정값의 범위, 판단 기준이 달라질 수 있습니다. (ex. 오류율의 경우, 낮을수록 좋은 성능을 내는 것으로 평가됩니다)

설명서 및 활용가이드 다운로드

데이터 설명서 다운로드 구축활용가이드 다운로드

1. 데이터 형식

구분	형식	비고
원천데이터	png	P&ID 설계 도면 이미지
라벨링데이터	json	MS COCO 데이터셋 준용

- categories (P&ID 심볼 유형) 전체 목록

2. 데이터 샘플
- 원천데이터(PNG) 샘플 - P&ID 도면 이미지

P&ID 도면 이미지

- 라벨링데이터(JSON) 샘플

{
"info": {
"name": "조선·해양 플랜트 P&ID 심볼 식별 데이터",
"url": "miraeit.net/",
"description": "조선·해양 플랜트 P&ID 심볼 식별 데이터",
"version": "1.0",
"contributor": "디에스엠이정보시스템컨소시엄",
"date_created": "2022-12-02"
},
"images": [
{
"id": 1,
"file_name": "V01_03_016_053_3.png",
"width": 10396,
"height": 8327,
"license": 1,
"date_captured": "2022-08-31 14:34:12"
}
],
"licenses": [
{ "id": 1, "name": "CC BY-NC", "url": "http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0/" }
],
"categories": [
{ "supercategory": "P&ID", "id": 1102, "name": "Compressors@Compressor" },
{ "supercategory": "P&ID", "id": 1201, "name": "Equipments@Agitator" },
{ "supercategory": "P&ID", "id": 1202, "name": "Equipments@Eye Washer" },

(중간생략)

{ "supercategory": "P&ID", "id": 2104, "name": "General@Silencer"
}
],
"annotations": [
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},

(중간생략)

{
"id": 14,
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"category_id": 1966,
"attributes": {
"vendor": "V01",
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"bbox": [4194.7, 2254.0, 236.6, 182.7]
}
]
}

- 라벨링 데이터 구성
 info : 데이터셋 정보
 images : 원천데이터(P&ID 도면) 정보
 licenses : 데이터셋 라이선스 정보(공개, 활용가능)
 categories : P&ID 심볼 객체의 클래스 목록
 annotations : P&ID 심볼 객체의 라벨링 정보
 annotations[].attribute : P&ID 심볼 객체의 속성 정보
- 원천데이터(P&ID도면) : 라벨링데이터(JSON) = 1 : 1
- 라벨링데이터(JSON) : P&ID 심볼 객체(annotation) = 1 : n

구분		항목명	타입	필수여부	설명	비고
1		info	object	Y	데이터셋정보
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데이터셋 구축 담당자

수행기관(주관) : 디에스엠이정보시스템(주)

수행기관(주관)
책임자명	전화번호	대표이메일	담당업무
소승욱	055-735-8802	carry@dsmeinc.com	사업총괄, 데이터 수집

수행기관(참여)

수행기관(참여)
기관명	담당업무
미래아이티(주)	데이터 정제, 가공, 검수 및 품질 관리
㈜자이플래닛	AI 학습 모델 개발 및 유효성 검증
이노바인텍(주)	데이터 품질 관리 지원

데이터 관련 문의처

데이터 관련 문의처
담당자명	전화번호	이메일
소승욱	055-735-8802	carry@dsmeinc.com

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