KR101509305B1 - 케이블 손상 신호 처리 장치 및 방법 - Google Patents

케이블 손상 신호 처리 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 케이블 손상 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. 케이블 손상 신호 처리 장치는 노이즈 제거부, 데이터 처리부 및 시각화부를 포함한다. 본 발명의 케이블 손상 신호 처리 장치 및 방법은 여러 가닥의 와이어로 이루어진 교량용 케이블의 손상 데이터를 피측정 케이블의 형상으로 3차원 공간상에 도시함으로써 숙련된 기술자가 아니더라도 객관적이고 구체적인 손상 측정을 할 수 있도록 한다.

Description

케이블 손상 신호 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING OF CABLE DAMAGE SIGNALS}
본 발명은 케이블 손상 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3차원의 형태로 케이블 손상 신호를 나타내고 손상 여부를 판단하는 케이블 손상 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 사장교, 현수교 등의 초장대 교량과 같은 케이블을 이용한 사회기반 시설물의 건설이 활발히 이루어지고 있는데, 이러한 구조물에서 케이블 부재는 구조물의 하중 대부분을 지지하는 핵심적인 역할을 한다.
상기와 같은 교량에 사용되는 케이블은 대체로 수십년간 사용을 목적으로 제작되나 오염된 대기, 수분 등에 의하여 부식되거나 결함이 발생하게 된다. 케이블에 결함이 발생할 경우 적절한 대처 없이 방치하게 되면 대형 사고로 이어져 많은 비용과 시간이 투자된 사회 기반 시설의 손해는 물론 인명 피해로 이어질 수 있으므로 케이블 손상 측정은 매우 중요하다. 따라서, 케이블의 안전도 검사는 정확하고 객관적인 방법을 통하여 이루어져야 한다.
케이블의 손상 측정 방법으로는 유도 자기장을 이용하는 방법과 자성체의 누설 자속을 이용하는 방법이 이용되고 있다. 이중 유도 자기장을 이용하는 방법은 접근이 어려운 위치에의 손상을 측정하는 방법으로서 효과적이나 여러 가닥의 와이어로 이루어진 케이블의 구체적인 손상 위치를 파악하기에는 제한이 따른다.
누설 자속을 이용하여 케이블의 손상을 측정하는 방법은 현재 가장 일반적으로 이용되는 방법으로서 케이블의 자성체로서의 특징을 이용하여 손상 위치를 측정할 수 있다.
이 방법은 도 1에 도시된 바와 같은 장치(10)가 피측정 케이블의 길이 방향으로 이동하면서 피측정 케이블을 충분히 자화시키고 케이블의 원주방향으로 배열한 측정 센서(11)를 이용하여 케이블의 손상 위치를 측정한 후, 측정된 신호를 신호 처리 장치(20)로 전달하며, 신호 처리 장치는 각 센서가 측정한 누설 자속 신호를 사용자에게 제공한다.
이러한 종래 신호 처리 장치(20)에서는 각 센서가 측정한 누설 자속 신호를 단순히 제공함으로써 측정된 누설 자속 신호를 실제의 케이블 손상 신호로 판단하는 것은 측정자의 전문적인 지식 또는 경험에 의존할 수 밖에 없는 한계가 있었다.
또한, 측정된 신호를 단순히 제공함에 따라 직관적인 판단이 어려운 단점도 존재하였다.
등록특허 제10-1118541호 강선 케이블 결함 탐상 장치
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 케이블 손상 여부를 측정하는 측정자의 주관적인 경험 또는 직감을 배제하고 비전문가가 측정을 실시하는 경우에도 정확하고 객관적인 측정을 할 수 있는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 케이블 손상 측정 단계에서 발생할 수 있는 노이즈를 효과적으로 제거하여 손상 판단의 근거가 되는 실질적인 손상 신호를 걸러낼 수 있는 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 임계값을 설정함으로써 누설 자속 신호 중 실제 케이블 손상 신호를 검출하기 위한 보다 객관적인 판단 기준을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 피측정 대상물인 케이블의 외형에 대응하는 3차원 원통형 이미지에 케이블 손상 신호를 표시함으로써 비전문가가 손상 측정을 하는 경우에도 객관적이고 직관적인 손상 판단을 할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 케이블 손상 신호가 검출된 위치에서의 케이블의 단면 이미지를 표시함으로써 손상 위치에서 손상의 크기를 파악할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블 손상 신호 처리 장치는 밴드 패스 필터를 이용하여 수신된 누설 자속 신호에 포함된 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부; 및 상기 노이즈 제거부에 의해 노이즈가 제거된 누설 자속 신호를 이용하여 임계값을 설정하고, 설정된 임계값 이상의 누설 자속 신호를 케이블 손상 데이터로 제공하는 데이터 처리부; 를 포함한다.
또한, 상기 데이터 처리부에서 제공하는 케이블 손상 데이터를 시각화하여 제공하는 시각화부를 더 포함한다.
그리고, 상기 데이터 처리부는 노이즈가 제거된 누설 자속 신호를 이용하여 임계값을 설정하고, 상기 임계값 이상의 누설 자속 신호를 케이블 손상 데이터로서 제공한다.
또한, 상기 시각화부는 상기 케이블 손상 데이터를 3차원 원통형 이미지에 상기 임계값과 함께 표시하고, 상기 케이블 손상 데이터가 측정된 위치에서의 케이블 단면 이미지를 제공한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 의한 케이블 손상 신호 처리 방법은 밴드 패스 필터를 이용하여 상기 누설 자속 신호에 포함된 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 단계; 및 상기 노이즈 제거 단계에서 노이즈가 제거된 누설 자속 신호를 이용하여 임계값을 설정하고, 설정된 임계값 이상의 누설 자속 신호를 케이블 손상 데이터를 제공하는 데이터 처리 단계; 를 포함한다.
또한, 상기데이터 처리 단계에서 제공하는 케이블 손상 데이터를 시각화하여 제공하는 시각화 단계; 를 더 포함한다.
그리고, 상기 데이터 처리단계는 노이즈가 제거된 누설 자속 신호를 이용하여 임계값을 설정하고, 상기 임계값 이상의 누설 자속 신호를 케이블 손상 데이터로서 제공한다.
또한, 상기 시각화 단계는 상기 케이블 손상 데이터를 3차원 원통형 이미지에 상기 임계값과 함께 표시하고, 상기 케이블 손상 데이터가 측정된 위치에서의 케이블 단면 이미지를 제공한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 케이블 손상 신호 처리 장치 및 방법은 케이블 손상 측정 단계에서 발생할 수 있는 노이즈를 제거하여 손상 판단의 근거가 되는 실질적인 손상 신호를 걸러낼 수 있도록 할 수 있으며, 임계값을 설정함으로써 누설 자속 신호 중 실제 케이블 손상 신호를 검출하기 위한 객관적인 판단 기준을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 피측정 대상물인 케이블의 외형에 대응하는 3차원 원통형 이미지에 케이블 손상 신호를 표시함으로써 비전문가가 측정을 하는 경우에도 객관적이고 정확한 손상 판단을 유도하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 케이블 손상 신호가 검출된 위치에서의 케이블의 단면 이미지를 표시함으로써 구체적인 손상 위치 및 손상의 정도를 파악할 수 있는 수단을 제공할 수 있다.
도 1은 케이블 손상 측정 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 손상 신호 처리 장치의 시스템 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 손상 신호 처리 방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 손상 신호 처리 장치의 시스템 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 손상 신호 처리 방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 6는 테스트를 위하여 인위적인 손상을 가한 케이블 시편의 구성도이다.
도 7은 도 6의 케이블 시편의 누설 자속을 측정한 그래프이다.
도 8은 필터링 한 신호의 양수화 수치와 임계값을 함께 나타낸 그래프이다.
도 9은 도 7의 신호를 3차원 공간상에 도시한 그래프이다.
도 10은 도 8의 신호를 3차원 원통형 이미지에 표시한 누설 자속 이미지이다.
도 11은 도 10의 신호에 임계값을 함께 표시한 누설 자속 이미지이다.
도 12는 손상이 발생한 것으로 판단되는 지점의 단면 이미지이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 케이블 손상 신호 처리 장치 및 방법에 대해 상세히 설명하도록 한다. 본 명세서에 첨부된 도면들을 통하여 사실상 동일한 기능을 하는 부재에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 수 있다.
또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따른 케이블 손상 신호 처리 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 케이블 손상 신호 측정 장치(10)로부터 케이블 손상 신호를 수신하고 처리한 후, 케이블 손상 데이터를 제공하는 장치이다.
이러한 본 발명에 따른 케이블 손상 신호 처리 장치의 일 실시예에 따른 시스템 구성도가 도 2에 도시되어 있으며, 도 2를 참고로 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 손상 신호 처리 장치(200)를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 손상 신호 처리 장치는 노이즈 제거부(210) 및 데이터 처리부(220)를 포함하여 이루어진다.
노이즈 제거부(210)는 케이블 손상 신호 측정 장치로부터 수신한 누설 자속 신호에 포함된 노이즈를 제거한다. 일반적으로 케이블 손상 신호 측정 장치로부터 수신된 누설 자속 신호에는 노이즈가 포함되며, 이러한 노이즈에 의해 손상되지 않은 케이블에 손상이 발생한 것으로 잘못 판단될 수 있으므로 본 발명에서는 누설 자속 신호에 포함된 노이즈를 제거함으로써 케이블 손상 정보의 신뢰성을 높인다.
이러한 노이즈 제거는 밴드 패스 필터를 이용하여 수행될 수 있으며, 노이즈가 제거된 누설 자속 신호는 다음 처리를 위해 데이터 처리부(220)로 전달된다.
데이터 처리부(220)는 노이즈 제거부(210)에 의해 노이즈가 제거된 누설 자속 신호를 이용하여 노이즈가 제거된 누설 자속 신호가 케이블 손상을 나타내는 신호인지를 판단하고 케이블 손상을 나타내는 것으로 판단되는 경우 이를 케이블 손상 데이터로서 제공한다.
종래의 케이블 손상 신호 처리 장치는 측정된 누설 자속 신호를 그대로 제공하였기 때문에 측정자가 자신의 전문적인 지식 또는 경험에 의존하여 케이블 손상 여부를 판단할 수 밖에 없었으나, 본 발명에 따른 케이블 손상 신호 처리 장치는 데이터 처리부(220)에 의해 케이블 손상 데이터가 제공되기 때문에 측정자의 전문적인 지식 또는 경험이 없이도 케이블 손상 여부를 정확하게 판단할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 케이블 손상 신호 처리 장치에서 케이블 손상 데이터를 제공하는 방법을 도 3을 참조로 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 손상 신호 처리 방법은 도 3에 도시된 바와 같이 노이즈 제거 단계(S100), 임계값 설정 단계(S110), 케이블 손상 데이터 결정 단계(S120)를 포함하여 이루어진다.
노이즈 제거 단계(S100)에서는 앞서 설명한 바와 같이, 케이블 손상 측정 장치(10)로부터 수신한 누설 자속 신호를 밴드 패스 필터에 통과시켜 노이즈를 제거한다.
임계값 설정 단계(S110)에서는 상기 노이즈를 제거한 신호를 이용하여 임계값을 계산한다.
여기서 임계값이란 노이즈가 제거된 신호 중 정상 상태에서 발생할 수 있는 신호와 손상 상태에서 발생되는 신호를 분류하는 기준값으로서, 예를 들어 아래와 같은 수학식 1을 이용하여 계산할 수 있으며, 이러한 통계학적 방법을 사용할 경우 95% 신뢰도의 임계값을 산정할 수 있다.
Figure 112013035574800-pat00001
여기서, 1+ξ(x-μ)/σ>0, μ는 μ∈R 인 위치변수, σ는 σ>0인 규모변수, ξ는 ξ∈R 인 형태변수이며, x는 계측 시작점에서 x 만큼 떨어진 곳에서 측정한 자속밀도값이다. 또한, 상기 R은 실수를 의미한다.
하지만 임계값은 이러한 수학식에 의한 설정에 한정되지 않으며, 당업자가 적절한 값 또는 적절한 방법으로 임계값을 계산할 수 있다.
케이블 손상 데이터 결정 단계(S120)에서는 상기 노이즈를 제거한 신호와 상기 임계값의 크기를 비교하여 임계값 보다 큰 신호만을 케이블 손상 신호로 결정하게 된다.
이와 같이 케이블 손상 데이터를 결정할 수 있는 임계값을 설정하고, 이를 이용하여 케이블 손상 데이터를 판단함으로써 케이블 손상 데이터 결정과 관련하여 개인적 지식이나 경험이 없어도 케이블 손상 여부를 객관적으로 확인할 수 있다.
도 4에 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 손상 신호 처리 장치의 시스템 구성도가 도시되어 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 손상 신호 처리 장치(200')는 노이즈 제거부(210), 데이터 처리부(220) 및 시각화부(230)를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 손상 신호 처리 장치(200')는 앞서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 케이블 손상 신호 처리 장치(200)에 비해 시각화부(230)를 더 구비한 차이만 있으며, 도 5에 도시되는 바와 같이 케이블 손상 신호 처리 방법에 있어 케이블 손상 데이터를 시각화하는 단계(S130)를 더 수행한다.
이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 다른 케이블 손상 신호 처리 장치(200')의 노이즈 제거부(210), 데이터 처리부(220)의 구성 및 기능은 앞서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 케이블 손상 신호 처리 장치의 노이즈 제거부(210), 데이터 처리부(220)와 동일하므로 이에 대한 설명은 앞선 설명으로 갈음하고 여기서는 시각화부(230) 및 시각화 단계(S130)에 대해서만 구체적으로 설명하기로 한다.
시각화부(230)는 데이터 처리부(220)에서 케이블 손상 데이터로 결정된 데이터를 시각화하여 나타내는 기능을 한다.
여기서 시각화란 사용자가 케이블의 어떤 위치에 손상이 발생하였는지 여부를 직관적으로 파악할 수 있도록 케이블 손상 데이터를 이미지로 나타내는 것이며, 바람직하게는 피측정 케이블의 형상에 대응하는 3차원 이미지 상에 케이블 손상 데이터를 표시함으로써 사용자가 케이블 손상 위치를 직관적으로 파악할 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 손상 신호 처리 장치(200')를 사용하여 손상된 케이블 데이터를 제공하는 방법을 보다 상세히 설명하기 위해 1cm 직경, 170cm 길이의 강 케이블 25가닥을 6cm 내경의 PVC 파이프에 채워 6cm 직경, 170cm 의 케이블 다발 시편을 제작하였다. 이어서 국부손상을 가정하기 위해 도 6과 같이 단계적으로 손상을 발생시켰다.
이와 같이 손상된 케이블에 케이블 원주를 따라 균일하게(45도 각도) 8개의 센서(11, Ch#1~Ch#8)를 갖는 도 1에 도시된 케이블 손상 신호 측정 장치(10)로 측정한 후 케이블 손상 신호 측정 장치로부터 수신한 누설 자속 신호를 나타내면 도 7과 같다.
도 7에 도시된 신호를 보면, 실제 손상의 길이방향 위치와 정확히 일치하며, 원주방향으로 손상의 위치에 가장 근접한 계측 채널에서만 큰 값의 누설 자속 신호가 계측됨을 보이나, 일부 노이즈, 상대적으로 작은 값의 누설 자속 신호가 계측된 곳도 확인할 수 있다. 누설 자속 신호의 감도는 손상과 센서 사이의 거리에 따라 달라지므로 이러한 신호를 케이블 손상 신호로 판단해야 하는지 여부는 케이블 손상 판단과 관련한 지식이나 경험을 가지고 있지 않으면 정확하게 판단할 수 없다.
따라서 본 발명에서는 케이블 손상 신호 측정 장치(10)로부터 수신한 누설 자속 신호에 포함된 노이즈를 제거하기 위해 밴드 패스 필터(Band Pass Filter)를 사용하여 누설 자속 신호가 부각되도록 신호를 처리하였다. Raw 데이터 확인결과 발생한 바이어스(Bias)를 제거하고자 데이터 전 구간의 평균값을 산정하여 각 데이터에 마이너스 해주는 형식으로 바이어스(Bias)를 제거하였다.
또한, 자속 신호의 절대값을 취하여 양수화한 후, 수학식 1을 이용하여 임계값을 구하였다.
도 8은 측정된 누설 자속 신호를 양수화하여 임계값과 함께 나타낸 그래프이다.
도 8에 도시된 바와 같이 실제 손상이 존재하는 지점의 해당되는 계측 채널에서만 양수화된 자속신호가 임계값을 초과함을 확인할 수 있다.
또한, 내부 손상이 발생한 4.5m 지점에서도 대부분의 채널에서 근소하게나마 임계값을 넘었다. 이와 같은 사실을 통해 임계값 설정을 이용하여 케이블의 국부 손상을 객관적으로 정상상태 및 노이즈 신호로부터 분리할 수 있음을 확인할 수 있다. 또한, 임계값 보다 높은 신호가 측정된 위치에서 실제 손상이 발생하였음을 객관적으로 판단할 수 있게 됨으로 인하여, 측정자의 경험에 의존한 주관적인 판단을 배제할 수 있게 된다.
도 8에 도시된 바와 같은 그래프를 통해 사용자는 케이블 손상 위치를 파악할 수 있으나, 직관적으로 이를 파악하기 어려우므로 본 발명에 따른 케이블 손상 신호 처리 장치는 케이블 손상 데이터를 시각화하여 제공한다.
이를 위해 먼저 각 측정 센서로부터 계측된 신호를 채널 순서대로 배열하고, 내삽법을 통해 가상의 채널을 충분히 생성하여 이를 3차원 공간상에 도시하여, 도 9와 같은 자속 이미지를 얻는다.
이어서 이미지화된 신호를 케이블과 유사한 형태로 표현하기 위해 내삽된 자속 값을 아래 수학식 2에 대입하여 도 10과 같은 3차원 자속 이미지로 영상화한다.
Figure 112013035574800-pat00002
여기서 MFC 는 내삽법을 통하여 구해진 자속값, r은 이미지상에 나타낼 케이블의 반지름, θ는 실제 측정 센서의 원주방향 기울기이다.
이와 마찬가지의 과정을 거쳐 임계값 역시 3차원 원통형 이미지로 변환하여 도 11과 같이 3차원 누설 자속 이미지와 함께 나타낼 수 있다.
그 결과 실제 손상위치라고 할 수 있는 임계값을 초과하는 부분만이 부각되어 나타내어짐으로써 손쉽게 손상을 발견할 수 있다.
이러한 3차원 이미지는 다양한 방향으로 돌려볼 수 있으므로 손상이 의심되는 부분의 단면을 확인할 경우, 도 12와 같이 확인할 수 있고, 이를 통해 케이블 손상의 원주 방향 및 크기를 추정할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
200, 200' : 케이블 손상 신호 처리 장치
210 : 노이즈 제거부 220 : 데이터 처리부
230 : 시각화부

Claims (12)

  1. 케이블에 배열된 복수개의 측정 센서로부터 누설 자속 신호를 수신하여 케이블 손상 신호를 처리하는 케이블 신호 처리 장치로서,
    밴드 패스 필터를 이용하여 수신된 누설 자속 신호에 포함된 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부;
    상기 노이즈 제거부에 의해 노이즈가 제거된 누설 자속 신호를 이용하여 임계값을 설정하고, 설정된 임계값 이상의 누설 자속 신호를 케이블 손상 데이터로 제공하는 데이터 처리부; 및
    상기 데이터 처리부에 의해 제공되는 케이블 손상 데이터를 피측정 케이블의 형상에 대응하는 3차원 이미지로 시각화하여 제공하는 시각화부;
    를 포함하여 이루어지며,
    상기 3차원 이미지는 하기 식을 이용하여 케이블의 Y축 좌표값과 Z축 좌표값을 설정하고, 케이블의 손상 위치를 파악하기 위해 케이블의 길이 방향으로 이동하는 상기 측정 센서의 위치 값을 X축 좌표값으로 설정하여 영상화되는 것을 특징으로 하는 케이블 손상 신호 처리 장치.
    Figure 112015020488664-pat00019

    여기서, YDI는 3차원 자속 이미지상에 나타낼 케이블의 Y축 좌표값, ZDI는 3차원 자속 이미지상에 나타낼 케이블의 Z축 좌표값, MFC는 케이블 손상 데이터를 내삽법으로 보정하여 구해진 자속값, r은 이미지상에 나타낼 케이블의 반지름, θ는 실제 측정 센서의 원주방향 기울기임
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 임계값은 하기 식을 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 케이블 손상 신호 처리 장치.
    Figure 112013035574800-pat00003

    여기서, x는 계측 시작점에서 x 만큼 떨어진 곳에서 측정한 자속 밀도 값, 1+ξ(x-μ)/σ>0, μ는 μ∈R 인 위치변수, σ는 σ>0인 규모변수, ξ는 ξ∈R 인 형태변수이다.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 시각화부는 상기 케이블 손상 데이터를 계측된 상기 누설 자속 신호를 케이블 손상 데이터로 결정하기 위한 임계값과 함께 표시하는 것을 특징으로 하는 케이블 손상 신호 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 시각화부는 케이블 손상 데이터가 측정된 위치에서의 케이블의 단면 이미지를 제공하는 것을 특징으로 하는 케이블 손상 신호 처리 장치.
  7. 노이즈 제거부가 케이블에 배열된 복수개의 측정 센서로부터의 누설 자속 신호에 포함된 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 단계;
    데이터 처리부가 상기 노이즈를 제거한 누설 자속 신호를 이용하여 임계값을 설정하는 단계;
    데이터 처리부가 상기 노이즈를 제거한 누설 자속 신호 중 상기 임계값 이상의 신호를 케이블 손상 데이터로 결정하는 단계; 및
    시각화부가 상기 케이블 손상 데이터를 피측정 케이블의 형상에 대응하는 3차원 이미지로 시각화하여 제공하는 단계;
    를 포함하여 이루어지며,
    상기 3차원 이미지는 하기 식을 이용하여 케이블의 Y축 좌표값과 Z축 좌표값을 설정하고, 케이블의 손상 위치를 파악하기 위해 케이블의 길이 방향으로 이동하는 상기 측정 센서의 위치 값을 X축 좌표값으로 설정하여 영상화되는 것을 특징으로 하는 케이블 손상 신호 처리 방법.
    Figure 112015020488664-pat00020

    여기서, YDI는 3차원 자속 이미지상에 나타낼 케이블의 Y축 좌표값, ZDI는 3차원 자속 이미지상에 나타낼 케이블의 Z축 좌표값, MFC는 케이블 손상 데이터를 내삽법으로 보정하여 구해진 자속값, r은 이미지상에 나타낼 케이블의 반지름, θ는 실제 측정 센서의 원주방향 기울기임
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 임계값은 하기 식을 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 케이블 손상 신호 처리 방법.
    Figure 112013035574800-pat00004

    여기서, x는 계측 시작점에서 x 만큼 떨어진 곳에서 측정한 자속 밀도 값, 1+ξ(x-μ)/σ>0, μ는 μ∈R 인 위치변수, σ는 σ>0인 규모변수, ξ는 ξ∈R 인 형태변수이다.
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 시각화 단계는 상기 케이블 손상 데이터를 계측된 상기 누설 자속 신호를 케이블 손상 데이터로 결정하기 위한 임계값과 함께 표시하는 것을 특징으로 하는 케이블 손상 신호 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 시각화 단계는 케이블 손상 데이터가 측정된 위치에서의 케이블의 단면 이미지를 제공하는 것을 특징으로 하는 케이블 손상 신호 처리 방법.
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