KR101414374B1 - 반사파의 영향을 제거한 배관 누설지점 추정 시스템 및 방법 - Google Patents

반사파의 영향을 제거한 배관 누설지점 추정 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

배관 누설지점 추정 시스템 및 방법이 개시된다. 일실시예에 따른 추정 시스템은, 배관의 일단에 제공되어 상기 배관 내의 누설지점으로부터의 제1누설파 및 상기 제1누설파가 반사되어 생성되는 제1반사파를 포함하는 제1신호를 감지하는 제1감지부, 상기 배관의 타단에 제공되어 상기 누설지점으로부터의 제2누설파 및 상기 제2누설파가 반사되어 생성되는 제2반사파를 포함하는 제2신호를 감지하는 제2감지부, 상기 제1신호 및 제2신호를 주파수 영역으로 변환하여 제1'신호 및 제2'신호를 생성하는 주파수 영역 변환부, 상기 제1'신호 및 제2'신호를 이용하여 상기 제1반사파 및 제2반사파에 의한 섭동성분을 제거하는 섭동성분 제거부, 상기 섭동성분 제거부로부터 얻어진 데이터를 시간 영역으로 변환하여 상호상관함수를 생성하는 시간 영역 변환부 및 상기 상호상관함수로부터 상기 누설지점을 추정하는 누설지점 추정부를 포함할 수 있다.

Description

반사파의 영향을 제거한 배관 누설지점 추정 시스템 및 방법{PIPE LEAKAGE POINT ESTIMATING SYSTEM AND METHOD FREE FROM REFLECTED WAVE}
이하의 설명은 배관 누설지점 추정 시스템 및 방법에 관한 것이고, 더 자세하게는 반사파의 영향을 제거한 배관 누설지점 추정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
지하에 매설되는 송유관 등의 배관에 누설이 발생하면, 토양 오염 및 화재 등의 사고가 일어날 가능성이 크며, 그 피해 규모 역시 엄청나다. 따라서, 이러한 배관의 누설 여부를 탐지하는 방법으로 종래에는 청음식 누설 탐지 방법, 수분 센서를 이용하는 방법, 상관식 누수 탐지 방법 등이 이용되고 있다.
청음식 탐지 방법은 배관에 누설이 발생하였을 때 일어나는 파열음을 이용하여 위치를 파악하는 방법으로, 배관의 깊이가 깊거나 외부 소음이 심한 장소에서는 누설 위치를 탐지하기 어렵다.
수분 센서를 이용하는 누수 탐지 방법은 배관 외부에 수분탐지 센서를 설치하여 누설이 발생하면 외부로 유출되는 수분을 센서에서 검출하는 방법이다. 이 방법은 토양 자체가 수분을 함유하고 있으므로 배관의 외부에 수분 센서를 설치하는 것이 용이하지 않다.
따라서, 상관식 누수 탐지 방법이 주로 이용되고 있는데, 이는 상호상관함수를 이용하는 방법으로, 누설지점에서 발생하는 누설파가 배관의 양단으로 전파되며, 배관의 양단에 설치된 센서에 도달하는 누설파의 도달시간차(시간지연)가 배관 양단의 센서로부터 누설지점까지의 거리에 따라 달라지는 것을 이용하여 누설지점을 추정하는 방법이다.
그러나, 배관 상에 밸브가 존재하거나, 배관 직경의 변화 또는 임피던스 부정합을 발생시키는 요소가 존재하면 배관의 양단으로 진행하던 누설파의 일부는 반사(reflection)되며, 이러한 경우, 배관 양단에 설치된 센서는 누설지점으로부터 전파된 누설파 외에 반사파 성분을 함께 계측하게 되며, 결과적으로 상호상관함수에는 누설파에 의한 피크(peak) 외에 반사파에 의한 피크 또한 존재하게 되므로 누설위치 추정의 신뢰도에 악영향을 끼칠 수 있다.
따라서, 배관의 누설위치를 추정함에 있어서, 위와 같은 반사파의 영향을 제거하여 누설위치 추정의 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.
미국 공개특허공보 US 5974862
이하의 실시예의 목적은 반사파가 있는 경우, 이러한 반사파의 영향을 제거함으로써 배관의 누설지점을 정확하게 추정할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
일실시예에 따른 배관 누설지점 추정 시스템은, 배관의 일단에 제공되어 상기 배관 내의 누설지점으로부터의 제1누설파 및 상기 제1누설파가 반사되어 생성되는 제1반사파를 포함하는 제1신호를 감지하는 제1감지부, 상기 배관의 타단에 제공되어 상기 누설지점으로부터의 제2누설파 및 상기 제2누설파가 반사되어 생성되는 제2반사파를 포함하는 제2신호를 감지하는 제2감지부, 상기 제1신호 및 제2신호를 주파수 영역으로 변환하여 제1'신호 및 제2'신호를 생성하는 주파수 영역 변환부, 상기 제1'신호 및 제2'신호를 이용하여 상기 제1반사파 및 제2반사파에 의한 섭동성분을 제거하는 섭동성분 제거부, 상기 섭동성분 제거부로부터 얻어진 데이터를 시간 영역으로 변환하여 상호상관함수를 생성하는 시간 영역 변환부 및 상기 상호상관함수로부터 상기 누설지점을 추정하는 누설지점 추정부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 섭동성분 제거부는, 상기 제1'신호 및 제2'신호를 이용하여 상호스펙트럼을 생성하고, 상기 상호스펙트럼의 위상(phase)에서 상기 제1반사파 및 제2반사파에 의한 상기 섭동성분을 제거할 수 있다.
또한, 상기 주파수 영역 변환부에서는 푸리에 변환(FFT)이 이용되고, 상기 시간 영역 변환부에서는 역푸리에 변환(IFFT)이 이용될 수 있다.
일실시예에 따른 배관 누설지점 추정 방법은, 배관 내의 누설지점으로부터의 제1누설파 및 상기 제1누설파가 반사되어 생성되는 제1반사파를 포함하는 제1신호를 상기 배관의 일단에서 감지하고, 상기 누설지점으로부터의 제2누설파 및 상기 제2누설파가 반사되어 생성되는 제2반사파를 포함하는 제2신호를 상기 배관의 타단에서 감지하는 신호 감지 단계, 상기 제1신호 및 제2신호를 주파수 영역으로 변환하여 제1'신호 및 제2'신호를 생성하는 주파수 영역 변환 단계, 상기 제1'신호 및 제2'신호를 이용하여 상기 제1반사파 및 제2반사파에 의한 섭동성분을 제거하는 섭동성분 제거 단계, 상기 섭동성분 제거 단계로부터 얻어진 데이터를 시간 영역으로 변환하여 상호상관함수를 생성하는 시간 영역 변환 단계 및 상기 상호상관함수로부터 상기 누설지점을 추정하는 누설지점 추정 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 섭동성분 제거 단계는, 상기 제1'신호 및 제2'신호를 이용하여 상호스펙트럼을 생성하는 상호스펙트럼 생성 단계 및 상기 상호스펙트럼의 위상(phase)에서 상기 제1반사파 및 제2반사파에 의한 섭동성분을 분리하는 섭동성분 분리 단계를 포함할 수 있다.
위와 같이 구성되어, 반사파가 있는 경우에도 이러한 반사파의 영향을 제거함으로써 배관의 누설지점을 정확하게 추정할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 배관 누설지점 추정 시스템의 일부 구성을 도시한 개략도.
도 2는 일실시예에 따른 배관 누설지점 추정 시스템의 주요 구성을 도시한 블록도.
도 3a 및 3b는 반사파가 없는 경우와 반사파가 있는 경우에 대한 상호상관함수 그래프.
도 4a 및 4b는 반사파가 있는 경우와 반사파를 제거한 경우에 대한 상호스펙트럼 위상 그래프.
도 4c는 반사파를 제거한 경우에 대한 상호상관함수 그래프.
도 5는 일실시예에 따른 배관 누설지점 추정 방법의 순서도.
이하, 배관 누설지점 추정 시스템 및 방법에 대한 여러 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 일실시예에 따른 배관 누설지점 추정 시스템(100)의 일부 구성을 도시한 개략도이고, 도 2는 일실시예에 따른 배관 누설지점 추정 시스템(100)의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
우선, 배관(10)의 양단에 제1감지부(110)와 제2감지부(120)가 제공될 수 있다. 제1감지부(110) 및 제2감지부(120)는 누설지점(20)으로부터 발생되어 전파되는 누설파를 감지하도록 구성된다. 예를 들어, 센서를 포함하여 위와 같은 역할을 수행할 수 있다.
누설지점(20)으로부터 누설파가 발생되어 배관(10) 내부를 통해 배관(10)의 양단으로 전파된다. 제1감지부(110)를 향해 전파되는 누설파는 제1누설파(
Figure 112012097433474-pat00001
)로, 제2감지부(120)를 향해 전파되는 누설파는 제2누설파(
Figure 112012097433474-pat00002
)로 정의하기로 한다.
일반적으로, 지하에 매설되는 배관은 복잡하게 연결되어 있으며, 배관들의 연결부에는 밸브들 또는 다른 직경의 배관들이 연결되어 있어, 임피던스의 부정합 등으로 인해 배관 내부에는 반사파가 발생할 가능성이 크다. 이러한 반사파를 유발시키는 반사요소(30)를 도 1에 도시하였다. 따라서, 배관(10)의 양단으로 전파되는 제1누설파 및 제2누설파(
Figure 112012097433474-pat00003
,
Figure 112012097433474-pat00004
)는 배관(10) 양단에 위치한 반사요소(30)에 의해 반사되어 제1반사파 및 제2반사파(
Figure 112012097433474-pat00005
,
Figure 112012097433474-pat00006
)가 생성된다.
상기 제1누설파(
Figure 112012097433474-pat00007
) 및 제1반사파(
Figure 112012097433474-pat00008
)는 제1감지부(110)에 의해 감지되고, 상기 제2누설파(
Figure 112012097433474-pat00009
) 및 제2반사파(
Figure 112012097433474-pat00010
)는 제2감지부(120)에 의해 감지된다. 즉, 제1감지부(110)는 아래의 수학식 1과 같이 제1신호(
Figure 112012097433474-pat00011
)
를 감지하고, 제2감지부(120)는 제2신호(_)를 감지하게 된다.
[수학식 1]
Figure 112012097433474-pat00012
Figure 112012097433474-pat00013

이 때, 상호상관함수(
Figure 112012097433474-pat00014
)는 수학식 2와 같이 표현되며, 첫 번째 항은 누설파(
Figure 112012097433474-pat00015
,
Figure 112012097433474-pat00016
)에 의한 성분을 나타내고, 나머지 항은 반사파(
Figure 112012097433474-pat00017
,
Figure 112012097433474-pat00018
)에 의한 성분들을 나타낸다.
[수학식 2]
Figure 112012097433474-pat00019

반사파가 있는 경우와 없는 경우를 비교하기 위해 도 3a 및 3b를 제시한다. 반사파가 존재하지 않는 상황(
Figure 112012097433474-pat00020
,
Figure 112012097433474-pat00021
)에서는 도 3a와 같이 누설지점(20)으로부터 양단의 제1감지부(110) 및 제2감지부(120)까지의 거리(
Figure 112012097433474-pat00022
,
Figure 112012097433474-pat00023
)에 따라 결정되는 시간지연(
Figure 112012097433474-pat00024
)에 해당하는 지점에서 상호상관함수의 피크(peak)가 발생하며, 제1 및 2 감지부(110, 120) 사이의 거리(D), 누설파의 속도(c) 및 시간지연(
Figure 112012097433474-pat00025
)의 관계를 나타내는 아래의 수학식 3에 의해 누설지점(20)을 추정할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112012097433474-pat00026

그러나, 반사파가 존재하는 경우에는, 도 3b와 같이 상호상관함수 그래프에 누설파(
Figure 112012097433474-pat00027
,
Figure 112012097433474-pat00028
)에 의한 피크 외에 반사파(
Figure 112012097433474-pat00029
,
Figure 112012097433474-pat00030
)에 의한 피크가 다수 존재하며, 반사요소(30)의 반사계수(reflection coefficient)의 증가에 따라 상호상관함수에 미치는 영향은 증가하므로, 이로부터 누설파(
Figure 112012097433474-pat00031
,
Figure 112012097433474-pat00032
)의 정확한 시간지연(
Figure 112012097433474-pat00033
) 정보를 얻을 수가 없으며, 결국 누설지점(20)을 정확하게 추정할 수가 없게 된다.
이에 따라, 본 실시예는 제1감지부(110) 및 제2감지부(120)를 통해 각각 감지된 제1신호(
Figure 112012097433474-pat00034
) 및 제2신호(
Figure 112012097433474-pat00035
)를 주파수 영역으로 변환하는 주파수 영역 변환부(130)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 푸리에 변환(FFT)을 이용하여 제1신호(
Figure 112012097433474-pat00036
) 및 제2신호(
Figure 112012097433474-pat00037
)를 제1'신호(
Figure 112012097433474-pat00038
) 및 제2'신호(
Figure 112012097433474-pat00039
)로 변환할 수 있다.
또한, 상기 제1'신호(
Figure 112012097433474-pat00040
) 및 제2'신호(
Figure 112012097433474-pat00041
)를 이용하여 제1반사파 및 제2반사파(
Figure 112012097433474-pat00042
,
Figure 112012097433474-pat00043
)에 의한 섭동성분을 제거하는 섭동성분 제거부(140)를 포함하여, 반사파의 영향을 완전히 제거할 수 있다. 구체적으로, 섭동성분 제거부(140)는 상기 제1'신호(
Figure 112012097433474-pat00044
) 및 제2'신호(
Figure 112012097433474-pat00045
)를 이용하여 상호스펙트럼(
Figure 112012097433474-pat00046
)을 아래의 수학식 4와 같이 구할 수 있다. 이 때, *는 공액복소수를 의미한다.
[수학식 4]
Figure 112012097433474-pat00047

상기 수학식 4와 같이, 상호스펙트럼(
Figure 112012097433474-pat00048
)은 크기와 위상(phase)의 곱으로 표현될 수 있고, 이 때 위상은 아래의 수학식 5와 같이 표현된다. 첫 번째 항은 누설파(
Figure 112012097433474-pat00049
,
Figure 112012097433474-pat00050
)가 배관(10) 양단의 제1감지부(110) 및 제2감지부(120)로 전파되는 시간지연(
Figure 112012097433474-pat00051
)에 대한 정보를 가지고 있으며, 두 번째 항은 반사파(
Figure 112012097433474-pat00052
,
Figure 112012097433474-pat00053
)에 의해 발생하는 위상의 섭동성분을 나타낸다.
[수학식 5]
Figure 112012097433474-pat00054

상호스펙트럼(
Figure 112012097433474-pat00055
)의 위상(
Figure 112012097433474-pat00056
)에서 반사파(
Figure 112012097433474-pat00057
,
Figure 112012097433474-pat00058
)에 의해 발생되는 성분은 위상의 섭동성분(
Figure 112012097433474-pat00059
)으로 표현되며, 이러한 섭동성분에 의해 상호상관함수에 추가적인 피크가 발생하기 때문에 이러한 섭동성분을 제거하면 정확한 시간지연(
Figure 112012097433474-pat00060
) 정보를 얻을 수 있다.
도 4a는 반사파(
Figure 112012097433474-pat00061
,
Figure 112012097433474-pat00062
)가 존재하는 경우의 상호스펙트럼의 위상을 나타내는 그래프이다. 도시된 바와 같이, 반사파(
Figure 112012097433474-pat00063
,
Figure 112012097433474-pat00064
)에 의해 발생한 성분은 섭동성분(
Figure 112012097433474-pat00065
)으로 나타난다. 이러한 섭동선분은 주파수의 변화에 따라 상하로 변동하는 성분이므로, 선형적으로 증가하는 성분(
Figure 112012097433474-pat00066
)과 분리가 가능하다. 즉, 도 4b의 그래프와 같이, 섭동성분(
Figure 112012097433474-pat00067
)을 제거하면 선형적인 위상데이터(
Figure 112012097433474-pat00068
)를 얻을 수 있다.
상기 섭동성분 제거부(140)로부터 얻어진 데이터를 시간 영역으로 변환하여 상호상관함수를 생성하는 시간 영역 변환부(150)가 포함될 수 있다. 예를 들어, 상술한 선형적 위상데이터(
Figure 112012097433474-pat00069
)만이 남은 상호스펙트럼을 역푸리에 변환(IFFT)하여 바로 상호상관함수를 얻을 수 있다. 도 4c는 이와 같이 생성된 상호상관함수의 그래프를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 반사파(
Figure 112012097433474-pat00070
,
Figure 112012097433474-pat00071
)에 의한 섭동성분이 제거되었기 때문에 추가적인 피크들이 나타나지 않고, 누설파(
Figure 112012097433474-pat00072
,
Figure 112012097433474-pat00073
)에 의한 피크만이 나타나 정확한 시간지연(
Figure 112012097433474-pat00074
) 정보를 얻을 수 있다.
다음으로, 본 실시예의 배관 누설지점 추정 시스템(100)은 상호상관함수로부터 누설지점을 추정하는 누설지점 추정부(160)를 포함한다. 다시 말해, 반사파에 의한 영향을 제거하고 얻은 정확한 시간지연(
Figure 112012097433474-pat00075
) 값과 상기 수학식 3을 이용하여 제1감지부(110) 및 제2감지부(120)와 누설지점(20) 사이의 거리(
Figure 112012097433474-pat00076
,
Figure 112012097433474-pat00077
)를 계산할 수 있다.
도 5는 일실시예에 따른 배관 누설지점 추정 방법(200)의 순서도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 배관 누설지점 추정 방법(200)은 신호 감지 단계(210), 주파수 영역 변환 단계(220), 섭동성분 제거 단계(230), 시간 영역 변환 단계(240) 및 누설지점 추정 단계(250)를 포함할 수 있다.
우선, 배관 내의 누설지점으로부터 제1누설파 및 상기 제1누설파가 반사되어 생성되는 제1반사파를 포함하는 제1신호를 배관의 일단에서 감지하고, 누설지점으로부터의 제2누설파 및 상기 제2누설파가 반사되어 생성되는 제2반사파를 포함하는 제2신호를 배관의 타단에서 감지한다(210). 제1신호 및 제2신호에 대한 설명은 상술한 바와 같으므로, 여기에서는 생략하기로 한다.
다음으로, 상기 제1신호 및 제2신호를 주파수 영역으로 변환하여 제1'신호 및 제2'신호를 생성한다(220). 주파수 영역으로의 변환 방법, 제1'신호 및 제2'신호에 대한 내용은 상술하였으므로, 여기에서는 생략하기로 한다.
상기 제1'신호 및 제2'신호를 이용하여 제1반사파 및 제2반사파에 의한 섭동성분을 제거한다(230). 이 때, 제1'신호 및 제2'신호를 이용하여 상호스펙트럼을 생성하며, 상기 상호스펙트럼의 위상에서 제1반사파 및 제2반사파에 의한 섭동성분을 분리할 수 있다. 이에 대한 내용 역시 상술한 바와 같다.
섭동성분 제거 후 얻어진 데이터를 시간 영역으로 변환하여 상호상관함수를 생성(240)하며, 이로부터 얻어진 정확한 시간지연 정보 및 상기 수학식 3을 이용하여 누설지점으로부터의 배관 일단 및 타단까지의 거리를 계산하여 누설지점의 정확한 위치를 추정할 수 있다(250). 이에 대한 내용 역시 상술한 바와 같다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 일부 예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시는 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
10: 배관 20: 누설지점
100: 배관 누설지점 추정 시스템 110: 제1감지부
120: 제2감지부 130: 주파수 영역 변환부
140: 섭동성분 제거부 150: 시간 영역 변환부
160: 누출지점 추정부 200: 배관 누설지점 추정 방법
210: 신호 감지 단계 220: 주파수 영역 변환 단계
230: 섭동성분 제거 단계 240: 시간 영역 변환 단계
250: 누설지점 추정 단계

Claims (5)

  1. 배관의 일단에 제공되어 상기 배관 내의 누설지점으로부터의 제1누설파 및 상기 제1누설파가 반사되어 생성되는 제1반사파를 포함하는 제1신호를 감지하는 제1감지부;
    상기 배관의 타단에 제공되어 상기 누설지점으로부터의 제2누설파 및 상기 제2누설파가 반사되어 생성되는 제2반사파를 포함하는 제2신호를 감지하는 제2감지부;
    상기 제1신호 및 제2신호를 주파수 영역으로 변환하여 제1'신호 및 제2'신호를 생성하는 주파수 영역 변환부;
    상기 제1'신호 및 제2'신호를 이용하여 상기 제1반사파 및 제2반사파에 의한 섭동성분을 제거하는 섭동성분 제거부;
    상기 섭동성분 제거부로부터 얻어진 데이터를 시간 영역으로 변환하여 상호상관함수를 생성하는 시간 영역 변환부; 및
    상기 상호상관함수로부터 상기 누설지점을 추정하는 누설지점 추정부;
    를 포함하고,
    상기 섭동성분 제거부는 상기 제1'신호(
    Figure 112014018550750-pat00086
    ) 및 제2'신호(
    Figure 112014018550750-pat00087
    )를 이용하여 상호스펙트럼(
    Figure 112014018550750-pat00088
    )을 생성하고, 상기 상호스펙트럼의 위상(
    Figure 112014018550750-pat00089
    )에서 상기 제1반사파 및 제2반사파에 의한 상기 섭동성분을 제거하고,
    상기 상호스펙트럼은 수학식
    Figure 112014018550750-pat00090
    ,
    Figure 112014018550750-pat00091
    (여기서, *는 공액복소수,
    Figure 112014018550750-pat00092
    는 제1감지부와 제2감지부에 도달하는 누설파의 시간지연,
    Figure 112014018550750-pat00093
    는 반사파에 의한 위상의 섭동성분)을 이용하여 구하는 것을 특징으로 하는 배관 누설지점 추정 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 영역 변환부에서는 푸리에 변환(FFT)이 이용되고, 상기 시간 영역 변환부에서는 역푸리에 변환(IFFT)이 이용되는 배관 누설지점 추정 시스템.
  4. 배관 내의 누설지점으로부터의 제1누설파 및 상기 제1누설파가 반사되어 생성되는 제1반사파를 포함하는 제1신호를 상기 배관의 일단에서 감지하고, 상기 누설지점으로부터의 제2누설파 및 상기 제2누설파가 반사되어 생성되는 제2반사파를 포함하는 제2신호를 상기 배관의 타단에서 감지하는 신호 감지 단계;
    상기 제1신호 및 제2신호를 주파수 영역으로 변환하여 제1'신호 및 제2'신호를 생성하는 주파수 영역 변환 단계;
    상기 제1'신호 및 제2'신호를 이용하여 상기 제1반사파 및 제2반사파에 의한 섭동성분을 제거하는 섭동성분 제거 단계;
    상기 섭동성분 제거 단계로부터 얻어진 데이터를 시간 영역으로 변환하여 상호상관함수를 생성하는 시간 영역 변환 단계; 및
    상기 상호상관함수로부터 상기 누설지점을 추정하는 누설지점 추정 단계;
    를 포함하고,
    상기 섭동성분 제거 단계는 상기 제1'신호(
    Figure 112014018550750-pat00094
    ) 및 제2'신호(
    Figure 112014018550750-pat00095
    )를 이용하여 상호스펙트럼(
    Figure 112014018550750-pat00096
    )을 생성하는 상호스펙트럼 생성 단계 및 상기 상호스펙트럼의 위상(
    Figure 112014018550750-pat00097
    )에서 상기 제1반사파 및 제2반사파에 의한 섭동성분을 분리하는 섭동성분 분리 단계를 포함하고,
    상기 상호스펙트럼은 수학식
    Figure 112014018550750-pat00098
    ,
    Figure 112014018550750-pat00099
    (여기서, *는 공액복소수,
    Figure 112014018550750-pat00100
    는 제1감지부와 제2감지부에 도달하는 누설파의 시간지연,
    Figure 112014018550750-pat00101
    는 반사파에 의한 위상의 섭동성분)을 이용하여 구하는 것을 특징으로 하는 배관 누설지점 추정 방법.
  5. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN110388570B (zh) * 2019-07-26 2020-06-19 吉林大学 一种基于vmd的自适应降噪方法及其在供水管道泄漏定位中的应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10185745A (ja) * 1996-12-20 1998-07-14 Tokyo Gas Co Ltd 配管漏洩位置特定方法における信号処理方法
JPH11271168A (ja) * 1998-03-25 1999-10-05 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 漏洩検知方法
JP2006138880A (ja) * 2004-11-10 2006-06-01 Akira Koda 漏洩探知における雑音除去方法
JP2006308563A (ja) * 2005-03-29 2006-11-09 Osaka Gas Co Ltd 配管漏洩箇所検出方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10185745A (ja) * 1996-12-20 1998-07-14 Tokyo Gas Co Ltd 配管漏洩位置特定方法における信号処理方法
JPH11271168A (ja) * 1998-03-25 1999-10-05 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 漏洩検知方法
JP2006138880A (ja) * 2004-11-10 2006-06-01 Akira Koda 漏洩探知における雑音除去方法
JP2006308563A (ja) * 2005-03-29 2006-11-09 Osaka Gas Co Ltd 配管漏洩箇所検出方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102008345B1 (ko) 2018-12-27 2019-08-07 (주) 액트 이동형 매설배관 누설 탐지 장치 및 제어방법

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