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데이터 변경이력

데이터 히스토리

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

1. 데이터 구축 규모
- 전체 개요

- 설계사별 구축 수량

2. 데이터 분포
- P&ID 분류별 구축 수량 및 분포

저작도구 설명서 및 저작도구 다운로드

AI 모델 상세 설명서 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

설명서 및 활용가이드 다운로드

1. 데이터 형식

- categories (P&ID 심볼 유형) 전체 목록
 

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

- 라벨링데이터(JSON) 샘플

{
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        "name": "조선·해양 플랜트 P&ID 심볼 식별 데이터",
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        "contributor": "디에스엠이정보시스템컨소시엄",
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        (중간생략)

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        (중간생략)

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- 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

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    { "supercategory": "P&ID", "id": 1709, "name": "Piping Accessories@Drain Item" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1710, "name": "Piping Accessories@Duplex Strainer" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1711, "name": "Piping Accessories@Ejector/Injector" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1713, "name": "Piping Accessories@Expansion Joint" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1714, "name": "Piping Accessories@Flame Arrestor" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1715, "name": "Piping Accessories@Flange" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1716, "name": "Piping Accessories@Flange With Blind Flange" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1717, "name": "Piping Accessories@Flexible Hose" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1719, "name": "Piping Accessories@Gully/Scupper" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1722, "name": "Piping Accessories@Mud Box" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1723, "name": "Piping Accessories@Plug" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1725, "name": "Piping Accessories@Quick Coupling" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1726, "name": "Piping Accessories@Reducer" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1727, "name": "Piping Accessories@Rose Plate/Box" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1732, "name": "Piping Accessories@Spacer" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1733, "name": "Piping Accessories@Spade" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1734, "name": "Piping Accessories@Spectacle Blind" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1735, "name": "Piping Accessories@Spool Piece" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1736, "name": "Piping Accessories@Steam Trap" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1737, "name": "Piping Accessories@Temporary Strainer/Filter" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1739, "name": "Piping Accessories@T-Type Strainer" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1742, "name": "Piping Accessories@Vent" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1743, "name": "Piping Accessories@WECO Connection" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1744, "name": "Piping Accessories@Y-Type Strainer" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1745, "name": "Piping Accessories@Air Filter Regulator" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1746, "name": "Piping Accessories@Compensator" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1747, "name": "Piping Accessories@Diffuser" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1748, "name": "Piping Accessories@Flexible Joint" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1749, "name": "Piping Accessories@Hammer Lug Union" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1750, "name": "Piping Accessories@Insulating Gasket" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1751, "name": "Piping Accessories@Moisture Eliminator" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1752, "name": "Piping Accessories@Pulsation Damper" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1753, "name": "Piping Accessories@Quick Connect" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1754, "name": "Piping Accessories@Rupture Disc" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1755, "name": "Piping Accessories@Sounding Cap" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1756, "name": "Piping Accessories@Sounding Plug" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1757, "name": "Piping Accessories@Swivel Joint" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1758, "name": "Piping Accessories@Vent Head" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1759, "name": "Piping Accessories@Vortex Eductor Nozzle" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1801, "name": "Pumps@Centrifugal Pump" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1810, "name": "Pumps@Screw Pump" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1812, "name": "Pumps@Pump General" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1813, "name": "Pumps@Diaphragm Pump" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1903, "name": "Valves@3-Way Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1907, "name": "Valves@Ball Valve Type 1" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1908, "name": "Valves@Butterfly Valve Type 1" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1909, "name": "Valves@Check Valve Type 1" },
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    { "supercategory": "P&ID", "id": 1913, "name": "Valves@Diaphragm Actuator Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1915, "name": "Valves@DBB Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1916, "name": "Valves@DBB Needle Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1919, "name": "Valves@Instrument Connection Ball Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1920, "name": "Valves@Gate Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1921, "name": "Valves@Gauge Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1922, "name": "Valves@Globe Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1923, "name": "Valves@Cylinder Actuator Ball Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1926, "name": "Valves@Motor Actuator Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1927, "name": "Valves@Needle Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1930, "name": "Valves@Piston Actuated Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1933, "name": "Valves@Pressure Relief Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1934, "name": "Valves@Quick Closing Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1935, "name": "Valves@Relief Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1937, "name": "Valves@Self Closing Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1938, "name": "Valves@Self Actuated Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1939, "name": "Valves@SBB Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1942, "name": "Valves@Choke Valve/Angle Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1943, "name": "Valves@Cylinder Actuator Butterfly Valve" },
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    { "supercategory": "P&ID", "id": 1963, "name": "Valves@Ball Valve Type 2" },
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    { "supercategory": "P&ID", "id": 1966, "name": "Valves@Butterfly Wafer Valve" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1967, "name": "Valves@Ball Valve Type 3" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1968, "name": "Valves@Butterfly Valve Type 2" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 1969, "name": "Valves@Check Valve Type 2" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 2001, "name": "Vessels@Vortex Breaker" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 2101, "name": "General@2-Way Fire Water/Foam Hydrant" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 2102, "name": "General@Accumulator" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 2103, "name": "General@Fire Damper" },
    { "supercategory": "P&ID", "id": 2104, "name": "General@Silencer"
    }
],

데이터셋 구축 담당자

수행기관(주관) : 디에스엠이정보시스템(주)

수행기관(참여)

데이터 관련 문의처