최소분산 캡스트럼을 이용한 배관의 장거리 상시 감시 성능 개선 (An Enhanced Long Range Pipeline Online Monitoring Scheme that uses Minimum Variance Cepstrum)

서지정보

· 발행기관 : 한국비파괴검사학회
· 수록지 정보 : 비파괴검사학회지 / 42권 / 2호 / 144 ~ 153페이지
· 저자명 : 박춘수, 이선호, 윤동진

초록

송수배관은 대량의 수자원을 공급하는 사회 기반 시설 중 하나이다. 송수배관은 대부분 매설되어있어 이상상태를 눈으로 확인하기 어렵다. 매설 배관의 안전한 관리를 위해서는 파손 사고를 미연에 예방하거나 초기에 이상상태를 확인하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 최소분산 캡스트럼을 이용하여 장거리 배관 상태 감시 기술에서의 이상이 발생한 위치 검출 성능 향상을 시도하였다. 관경 1,200 mm의 실제 운용 중인 매설 배관에서 이상 발생 신호를 모사한 충격 신호를 가진 하였으며, 배관을 통한 충격신호의 전파 특성 및 실제 현장에서 발생하는 잡음신호의 특성을 분석하였다. 장거리 상태감시 기술의 성능 향상을 위해 신호대잡음비(SNR) 개선에 효과적이고, 이상발생 신호와 배경 잡음 신호의 분리에 효과적인 최소분산 캡스트럼을 이용한 기법을 제안하였다. 실험을 통해 잡음 속에 묻힌 신호를 검출하여 높은 정확도로 충격신호가 발생한 위치 탐지가 가능함을 확인하였다.

영어초록

Water transmission mains are crucial infrastructures. Most of them are underground, which makes hard to detect pipeline faults. Primary aim of pipeline management might be preventing or detecting in advance catastrophic accidents. Big amount of impact phenomena, such as pressure transients, have been known as major contributors in pipeline failures. Moreover, impact damages, even they are small, could worsen the faults in pipelines. However, detecting an impact signal is not easy because in general the environmental noise significantly corrupts the signal. In this study, a method to enhance detectability is proposed to localize where the impact source is. The proposed method leverages the minimum variance cepstrum to reduce background noise and directly provide the arrival time difference between monitoring sensors in quefrency domain. Computer simulations and field experiments demonstrate that the proposed approach is able to detect the impact location.

참고자료

· 없음