환경잡음신호의 주파수특성 분석에 의한 전자보안펜스의 신뢰성 향상 (Reliability Improvement of the Electronic Security Fence Using Friction Electricity Sensor by Analyzing Frequency Characteristic of Environmental Noise Signal)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 / 52권 / 3호 / 173 ~ 180페이지
· 저자명 : 윤석진, 원서연, 김희식, 이용철, 장우영

초록

외곽 침입 탐지를 위한 전자보안 펜스 시스템은 광망, 장력, 자력 등 다양한 시스템이 개발되어 국가 보안시설에 설치되고 있으나, 실외에 설치가 되는 시스템으로 환경 잡음에 따른 오경보의 발생에 따라 현장적용에 불편함이 크다. 본 논문에서 연구하는 마찰대전 방식의전자보안펜스 시스템은 침입에 따른 감지 성능뿐 아니라, 경제성, 시공편리성, 유지보수 측면에서 많은 장점을 가지고 있으나, 환경 잡음에따른 신뢰성 개선이 필요하다. 본 연구의 목적은 환경 잡음에 따른 오경보 감소에 대한 연구를 하는 것이다. 기존의 마찰대전 방식 전자보안펜스 시스템은 펜스 침입 신호의 크기를 분석하여 침입 경보를 결정했으나 강풍과 같은 환경잡음에 의해서도, 동일한 신호의 크기가 발생되어 오경보의 해석에 어려움이 있었다. 오경보 감소방안 연구를 위해 서울시립대학교 교내의 온실 실험실 Fence 위에 시스템을 설치하였고, 환경잡음 신호와의 관계를 분석하기 위해 온도, 풍속, 습도 등에 대한 데이터를 별도로 수집하였다. 수집된 신호는 고속푸리에 변환FFT(Fast Fourier Transform)를 이용해 주파수 특성을 분석하여, 침입신호와 환경잡음신호를 구분하는 알고리즘으로 개선하였다. 제안된신호침입 알고리즘의 적용 전·후 데이터를 수집, 분석한 결과, 알고리즘 적용 후, 약 98%의 개선이 있음을 확인하였다. 실제 주요보안 시설에 설치할 경우 주변 잡음신호에 대해 신뢰성을 향상할 수 있는 알고리즘인 것을 확인하였다.

영어초록

A passive type of fence security system was developed, which was based on electric charge detection technique. The implemented fence security system was installed at outskirts of greenhouse laboratory in the University of Seoul. The purpose of this research is to minimize false alarms by analyzing environmental noise. The existing system determines the intrusion alarm by analyzing the power of amplified signal, but the alarm was seriously affected by natural strong wind and heavy rainfall. The SAU(Signal Analysis Unit) sends input signals to remote server which displays intrusion alarm and stores all the information in database. The environmental noise such as temperature, humidity and wind speed was separately gathered to analyze a correlation with input signal.
The input signal was analyzed for frequency characteristic using FFT(Fast Fourier Transform) and the algorithm that differentiate between intrusion alarm and environmental noise signal is improved. The proposed algorithm is applied for the site for one month as the same as the existing algorithm and the false alarm data was gathered and analyzed. The false alarm number was decreased by 98% after new algorithm was applied to the fence. The proposed algorithm improved the reliability at the field regarding environmental noise signal.

참고자료

· 없음