KR101650654B1 - 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템 - Google Patents

차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 환경의 영향을 분석하고, 그에 따른 잡음 예측을 통해 오동작에 의한 경보 발생을 방지하는 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명은 차폐 다심 케이블 내에 대전된 전하를 분석하여 주파수 특성을 포함한 계측 데이터를 출력하는 신호 분석부; 상기 신호 분석부가 임의의 과거 시점부터 검출한 계측 데이터에서 잡음 패턴 데이터를 추출하고, 상기 추출된 잡음 패턴 데이터를 환경 정보 검출부에서 수신한 환경 데이터로부터 모델링한 환경 잡음 데이터를 추출하며, 상기 추출된 환경 잡음 데이터를 참조하여 잡음 예측 패턴 데이터를 추출하고, 상기 추출된 잡음 예측 패턴 데이터를 통해 결정경계를 조절하며, 상기 신호 분석부에서 입력되는 신호를 상기 조절된 결정경계에 의한 분류를 통해 침입 신호와 잡음 신호로 판단하는 관리 서버; 및 상기 신호 분석부 주변의 환경 데이터를 검출하여 상기 관리 서버로 출력하는 환경 정보 검출부를 포함한다. 따라서 본 발명은 계절, 바람 등의 자연현상에 의한 잡음 예측을 통한 오동작 필터링이 가능하여 오경보의 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템{SYSTEM FOR FILTERING MALFUNCTION OF SECURITY FENCE USING SHIELD CABLE}
본 발명은 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 환경의 영향을 분석하고, 그에 따른 잡음 예측을 통해 오동작에 의한 경보 발생을 방지하는 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템에 관한 것이다.
최근 들어 산업 각 분야의 전문화에 따른 보안 및 방범 유지를 위한 국가 주요기관 보안 시설물 또는 주요 산업 시설물 등의 보안 중요성이 강조되면서 최첨단 기술을 접목한 철저한 보안시스템의 구축이 공공기관, 기업 및 정부 내에 절대적인 과제로 부상하고 있는 실정이다.
또한, 효율적인 인력 및 경비 운용을 위하여 각국 정부 및 기업 등은 최소한의 보안경비 인력으로 이를 해결하고자 하고 첨단화 되어가는 보안시스템의 구축을 필요로 하고 있다.
이와 같은 보안 시스템에는 출입문 및 창문 등 건물 내부로 진입할 수 있는 위치에 설치되는 잠금장치 또는 방범 창살의 기계적 동작을 가능하게 하는 시스템, 침입자의 침입을 감시하는 카메라, 방범센서 등의 전자적인 감시장치 등이 있다.
특히, 최근에는 방범 시스템에 대한 관심이 증대되어 보안카메라, 보안센서등에 의해 외부침입자의 침입이 감지된 경우, 보안경비업체 등에 연락이 되어 보안경비업체의 직원이 출동하는 시스템이 갖추어졌다.
그뿐만 아니라, 임의의 지역의 보안을 강화하기 위해 울타리를 설치하고 울타리에 임의의 경보 시스템을 설치하여 보안을 강화하고 있는 실정이다.
도 1은 일반적인 차폐 다심 케이블을 이용한 침입 감지 장치의 케이블 연결 상태를 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 침입 감지 장치(10)는 정전기력을 검출하기 위한 차폐 다심 케이블(1)이 연결 케이블(5)을 경유하여 아날로그 센서부(6, Analog Sensor Unit: ASU)에 연결되어 있다.
또한, 상기 차폐 다심 케이블(1)의 끝단에는 종단 디바이스(2)에 의하여 마감되고, 차폐 다심 케이블(1) 사이는 브랜치 슬리브(3)에 의하여 연결되며, 차폐 다심 케이블(1)과 연결 케이블(5)은 케이블 어댑터(4)에 의하여 연결되고, 연결 케이블(5)은 아날로그 센서부(6)에 연결된다.
도 2는 종래 기술에 따른 차폐 다심 케이블을 이용한 침입 감지 장치의 사용 상태를 나타낸 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 외곽에 설치한 여러 펜스(20)에 상기한 차폐 다심 케이블(1)이 설치되어 있고, 이러한 차폐 다심 케이블(1)들이 연결 케이블을 통하여 아날로그 센서부(6)에 연결되며, 아날로그 센서부(6)는 차페 다심 케이블(1)로부터 정전기력이 검출되면, 경보 신호를 원격지의 상황실 등에 설치된 관리 시스템으로 출력한다.
한국 특허등록번호 제10-1046635호(발명의 명칭: 보안펜스 침입감지시스템 및 침입감지방법)에서는 데이터 케이블에 연결된 복수의 감지모듈이 일정간격으로 보안펜스에 부착되어 보안펜스를 통해 침입이 발생하면, 보안펜스에 부착된 감지모듈이 진동을 감지하고, 감지된 정보가 네트워크 제어모듈에서 침입여부, 침입위치, 침입형태를 판단하여 감시상황실로 전송하는 보안펜스 침입 감지시스템이 제안되었다.
그러나, 이러한 종래 기술에 따른 침입 감지 시스템은 보안 감지기가 설치된 위치와 물리적인 펜스의 상태에 따라 바람, 우천, 기후변화 등 외부의 자연 환경에 의해 오동작이 발생하여 보안 시스템의 신뢰성이 저하되는 문제점과 효율적인 운용을 방해하는 문제점이 있다.
한국 특허등록번호 제10-1046635호(발명의 명칭: 보안펜스 침입감지시스템 및 침입감지방법)
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 환경의 영향을 분석하고, 그에 따른 잡음 예측을 통해 오동작에 의한 경보 발생을 방지하는 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템으로서, 차폐 다심 케이블 내에 대전된 전하를 분석하여 주파수 특성을 포함한 계측 데이터를 출력하는 신호 분석부; 상기 신호 분석부가 임의의 과거 시점부터 검출한 계측 데이터에서 잡음 패턴 데이터를 추출하고, 상기 추출된 잡음 패턴 데이터를 환경 정보 검출부에서 수신한 환경 데이터로부터 모델링한 환경 잡음 데이터를 추출하며, 상기 추출된 환경 잡음 데이터를 참조하여 잡음 예측 패턴 데이터를 추출하고, 상기 추출된 잡음 예측 패턴 데이터를 통해 결정경계를 조절하며, 상기 신호 분석부에서 입력되는 신호를 상기 조절된 결정경계에 의한 분류를 통해 침입 신호와 잡음 신호로 판단하는 관리 서버; 및 상기 신호 분석부 주변의 환경 데이터를 검출하여 상기 관리 서버로 출력하는 환경 정보 검출부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 오동작 필터링 시스템은 상기 신호 분석부가 임의의 과거 시점부터 검출한 계측 데이터, 모델링된 환경 잡음 데이터, 잡음 예측 패턴 데이터를 저장하는 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 신호 분석부는 주파수의 특성, 크기를 분석하여 정규화하는 신호 분석 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 관리 서버는 상기 신호 분석부에서 출력하는 주파수 특성 데이터와, 상기 환경 정보 검출부에서 검출한 환경 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 상기 데이터 검출부가 검출한 신호 분석부의 임의의 과거 시점부터 검출한 계측 데이터에서 잡음 패턴 데이터를 추출하고, 상기 추출된 잡음 패턴 데이터를 상기 데이터 검출부가 환경 정보 검출부에서 수신한 환경 데이터로부터 모델링한 환경 잡음 데이터를 추출하며, 상기 추출된 환경 잡음 데이터를 참조하여 잡음 예측 패턴 데이터를 추출하는 측정부; 및 상기 측정부에서 추출된 잡음 예측 패턴 데이터를 통해 결정경계를 조절하며, 상기 신호 분석부에서 입력되는 신호를 상기 조절된 결정경계에 의한 분류를 통해 침입 신호와 잡음 신호로 판단하고, 그 결과에 따라 경보의 발생 여부를 결정하는 오동작 필터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 측정부는 과거의 잡음 패턴 데이터를 수집하고, 상기 수집된 잡음 패턴 데이터는 여유거리를 최대화하는 초평면(hyperplane)을 구성하여 분류하는 잡음 패턴 추출부; 상기 환경 데이터를 수신하여 모델링한 환경 잡음 데이터를 출력하는 환경 정보 모델링부; 및 상기 잡음 패턴 추출부에서 분류된 잡음 패턴 데이터를 모델링 데이터로 하고, 상기 환경 정보 모델링부에서 출력되는 환경 잡음 데이터를 보정 데이터로 하여 잡음 예측 패턴 데이터를 추출하는 보정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 잡음 패턴 추출부는 잡음 패턴 데이터의 여유거리를 최대화하는 초평면을 최소자승법(method of least squares)을 이용한 LS-SVR(Linear separable Support Vector Machine for Regression)알고리즘 기반의 예측 제어프로그램을 통해 분류하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 환경 데이터는 계절, 강수, 강설, 온도, 풍향, 풍속 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 오동작 필터부는 추출된 잡음 예측 패턴 데이터에 기초하여 침입 신호와 잡음 신호를 판단하는 결정경계를 실시간 변경하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 계절, 바람 등의 자연현상에 의한 잡음 예측을 통한 오동작 필터링이 가능하여 오경보의 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 계절의 변화와 바람의 변화에 따른 잡음 패턴의 분석 및 예측을 통해 보안 시스템의 최적 운영을 위한 감도, 주파수 특성을 자동으로 조정하여 오동작에 의한 경보 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 잡음 예측과 함께 실시간 기상정보를 바탕으로 입력되는 신호를 미리 조정하여 오동작에 의한 경보 발생을 사전에 차단하여 시스템의 실시간 경보 성능과 침입 경보의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 일반적인 차폐 다심 케이블을 이용한 침입 감지 장치의 케이블 연결 상태를 나타낸 블록도.
도 2 는 종래 기술에 따른 차폐 다심 케이블을 이용한 침입 감지 장치를 보안 펜스에 사용한 상태를 나타낸 예시도.
도 3 은 본 발명에 따른 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템를 나타낸 블록도.
도 4 는 도 3에 따른 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템의 관리 서버 구성을 나타낸 블록도.
도 5 는 본 발명에 따른 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템의 결정경계를 나타낸 예시도.
도 6 은 본 발명에 따른 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템의 바람에 따른 잡음 데이터 분포를 나타낸 예시도.
도 7 은 본 발명에 따른 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템의 주파수 특성 분포와 바람의 모델링 정보를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템를 나타낸 블록도이고, 도 4는 도 3에 따른 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템의 관리 서버 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템은 환경의 영향을 분석하고, 그에 따른 잡음 예측을 통해 오동작에 의한 경보 발생을 방지할 수 있도록 차폐 다심 케이블(100, 100')과, 복수의 신호 분석부(200), 신호 분석부 n(200')와, 관리 서버(300)와, 환경 정보 검출부(400)와, 데이터베이스(500)를 포함하여 구성된다.
상기 차폐 다심 케이블(100)은 외부의 힘이나 충격이 가해지면 내부의 마찰 대전에 의해 변화된 정전 기전력이 출력된다.
상기 신호 분석부(200)는 차폐 다심 케이블(100)과 연결되고, 상기 차폐 다심 케이블(100) 내에 대전된 전하를 분석하여 주파수 특성을 포함한 계측 데이터를 출력하는 구성으로서, 신호가 발생되면 전하량을 증폭하고, 능동필터를 통해 전압의 형태로 출력하여 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform)을 통해 특정 주파수와 크기를 포함한 주파수 성분을 검출하며, 상기 검출된 주파수 성분을 정규화(normalization)시켜 모델링한 계측 데이터를 출력한다.
즉 상기 신호 분석부(200)는 진폭과 주파수 분포 특성을 계측 및 분석하여 정규화하는 신호 분석 프로그램이 설치되고, 상기 신호 분석 프로그램에서 정규화된 모델링 계측 데이터는 관리 서버(300)로 전송한다.
상기 관리 서버(300)는 신호 분석부(200)가 임의의 과거 시점부터 검출한 계측 데이터를 데이터베이스(500)에서 검색하여 잡음 패턴 데이터를 추출하고, 상기 추출된 잡음 패턴 데이터를 환경 정보 검출부(400)가 수신한 환경 데이터를 이용하여 정규화시켜 모델링한 환경 잡음 데이터를 추출하며, 상기 추출된 환경 잡음 데이터를 참조하여 잡음 예측 패턴 데이터를 추출하며, 상기 추출된 잡음 예측 패턴 데이터를 통해 침입 신호와 잡음 신호를 분류하기 위한 결정 경계(Classifier boundary)를 실시간으로 조절하며, 상기 신호 분석부(200)에서 입력되는 신호를 상기 조절된 결정 경계에 의한 분류를 통해 침입 신호와 잡음 신호로 판단하는 구성으로서, 데이터 검출부(310)와, 측정부(320)와, 오동작 필터부(330)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 관리 서버(300)는 신호 분석부(200)가 출력하는 특성 주파수와 크기를 수신하여 데이터베이스(500)에 저장하며, 또한, 네트워크를 통해 연결된 환경 정보 검출수단(예를 들면, 일정 위치의 온도, 풍향, 풍속 등을 검출하는 센서, 날씨 정보를 제공하는 기상 서버)으로부터 검출한 환경 데이터를 수신하여 상기 데이터베이스(500)에 저장한다.
상기 데이터 검출부(310)는 신호 분석부(200)에서 출력하는 주파수 특성 데이터를 수신하는 제 1 데이터 검출부(311)와, 상기 환경 정보 검출부(400)에서 검출한 환경 데이터를 수신하는 제 2 데이터 검출부(312)를 포함하여 구성된다.
상기 측정부(320)는 데이터 검출부(310)의 제 1 데이터 검출부(311)가 검출한 신호 분석부(200)의 임의의 과거 시점부터 검출한 계측 데이터에서 잡음 패턴 데이터를 추출하고, 상기 추출된 잡음 패턴 데이터를 상기 데이터 검출부(310)를 통해 환경 정보 검출부(400)에서 수신한 환경 데이터를 모델링하여 환경 잡음 데이터로 추출하며, 상기 환경 잡음 데이터를 참조하여 잡음 패턴 데이터를 보정한 잡음 예측 패턴 데이터를 추출하는 구성으로서, 잡음 패턴 추출부(321)와, 환경 정보 모델링부(322)와, 보정부(323)를 포함하여 구성된다.
상기 잡음 패턴 추출부(321)는 데이터베이스(500)에 저장된 임의의 과거 시점 예를 들면, E(t-4), E(t-3), E(t-2), E(t-1)의 각 시간 데이터를 과거의 잡음 패턴 데이터로 수집하고, 상기 수집된 잡음 패턴 데이터는 최소자승법(method of least squares)을 이용한 LS-SVR(Linear separable Support Vector Machine for Regression)알고리즘 기반의 예측 제어프로그램을 통해 n차원 공간상에서 예를 들면, f 값이 1이 되는 x1, x2, …, xn 점들과, 0이 되는 x1, x2, …,xn 점들을 두 그룹으로 분류하여 여유거리(Margin)를 최대화하는 n차원 초평면(Hyperplane)을 구성함으로써, 잡음 패턴 데이터를 추출한다.
즉, 상기 잡음 패턴 추출부(321)는 침입 신호와 잡음 신호로 분류되는 두 개의 클래스로 분류하는 경우 두 신호를 구분할 수 있는 분류기(Classifier)를 찾고, 이때 주어진 신호는 학습 데이터로 활용되어 분류기를 계산하게 되며, 새롭게 주어진 신호에 대해서는 계산된 분류기를 적용하여 해당 신호의 클래스를 판단할 수 있도록 한다.
도 5는 침입 신호와 잡음 신호를 분류하는 결정경제를 나타낸 도면으로서, 도 5에 나타낸 바와 같이, n차원 공간상의 임의의 점에서 초평면에 이르는 최소거리가 '0'인 결정 경계(L1)와, 상기 결정 경계(L1)와 가장 가까운 임의의 점에 대하여 예를 들면 '1', '-1'이 되는 평면을 각각 플러스 결정 경계(L2')와 마이너스 결정 경계(L2)로 정의하는 경우 상기 플러스 결정 경계(L2')와 마이너스 결정 경계(L2) 사이의 여유거리(마진)가 최대화되는 최적의 초평면을 구성함으로써, 결정 경계를 이용해 잡음 신호에 대한 잡음 패턴 데이터를 추출할 수 있게 한다.
또한, 상기 잡음 패턴 추출부(321)는 과거의 잡음 패턴 E(t-y)중에서 가장 최근의 데이터를 활용하여 잡음 패턴이 추출될 수 있도록 한다.
상기 환경 정보 모델링부(322)는 환경 정보 검출부(400)에서 검출한 계절, 강수, 강설, 온도, 풍향, 풍속 등을 포함한 환경 데이터가 데이터 검출부(310)의 제 2 데이터 검출부(312)를 통해 수신되면, 상기 수신된 환경 데이터를 주파수, 크기, 방향으로 정규화(normalization)시켜 모델링하여 환경 잡음 데이터로 추출한다.
상기 보정부(323)는 잡음 패턴 추출부(321)에서 분류된 잡음 패턴 데이터를 잡음 모델링 데이터로 하고, 상기 환경 정보 모델링부(322)에서 출력되는 환경 잡음 데이터를 참조하여 잡음 패턴 데이터를 보정한 잡음 예측 패턴 데이터를 추출한다.
즉 상기 보정부(323)는 추출된 잡음 패턴 데이터에서 계절, 강수, 강설, 온도, 풍향, 풍속 등의 환경 잡음에 의한 영향이 제거되도록 보정 과정을 통해 최종적인 잡음 예측 패턴 데이터를 추출한다.
또한, 상기 보정부(323)는 도 6(a), 도 6(b)와 같이, 신호 분석부(200)로부터 바람에 따른 출력 신호를 측정하여 데이터베이스(500)에 저장한다.
한편, 잡음에 의한 계측 데이터의 신호 크기는 침입 시에 발생하는 신호 크기의 1/10 ~ 1/14 크기이므로, E(t-y)의 잡음 및 실시간 온도, 풍향 정보를 보정 데이터로 사용해 잡음 예측 패턴을 산출하여 데이터베이스(500)에 저장할 수도 있다.
상기 오동작 필터부(330)는 상기 측정부(320)에서 추출된 잡음 예측 패턴 데이터를 통해 결정 경계를 실시간 조절하며, 상기 신호 분석부(200)에서 입력되는 신호를 상기 조절된 결정 경계에 의한 분류를 통해 침입 신호와 잡음 신호로 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 침입 신호이면 경보 신호가 출력되도록 하며, 잡음 신호이면 오동작에 의한 경보 신호의 출력이 방지되도록 한다.
또한, 상기 오동작 필터부(330)는 추출부(320)에서 추출된 잡음 예측 패턴 데이터에 기초하여 침입 신호와 잡음 신호를 판단하는 결정 경계를 실시간 변경하여 잡음 신호로 인한 오동작으로 경보 신호가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한다.
상기 환경 정보 검출부(400)는 신호 분석부(200) 주변의 환경 데이터를 검출하여 상기 관리 서버(300)로 출력하는 구성으로서, 일정 위치에 설치되어 주변의 강우, 강설, 온도, 풍향, 풍속 등을 검출하여 출력하는 센서이거나 또는 인터넷 등의 네트워크를 통해 연결되어 계절, 강수, 강설, 온도, 풍향, 풍속 등의 날씨 정보를 제공하는 기상 서버이다.
상기 데이터베이스(500)는 신호 분석부(200)가 임의의 과거 시점부터 검출한 계측 데이터, 모델링된 환경 잡음 데이터, 잡음 예측 패턴 데이터를 저장한다.
즉 상기 데이터베이스(500)는 E(t-4), E(t-3), E(t-2), E(t-1)의 각 시간 데이터를 과거의 잡음 패턴으로 모델링한 잡음 패턴 데이터와, 도 7(a)와 같이 임의의 신호에 대한 주파수 특성 분포와 도 7(b)와 같이 풍향, 풍속 등의 바람에 의한 데이터를 모델링한 환경 잡음 데이터와, 잡음 패턴 데이터에서 계절 온도, 풍향, 풍속 등의 환경 잡음에 의한 영향이 제거되도록 보정 과정을 통해 추출된 최종적인 잡음 예측 패턴 데이터를 저장한다.
따라서 보안펜스의 칩임 감지시스템에서 계절, 바람 등의 환경의 영향을 분석하고, 그에 따른 잡음 예측을 통해 최적의 운영이 가능하도록 자동 조정하여 잡음 신호에 의한 오동작으로 경보 신호가 출력되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 환경 잡음에 따라 다르게 나타나는 잡음 신호를 잡음 예측을 통해 침입 신호와 구분함으로써, 실시간으로 잡음 신호에 의한 오동작으로 경보 신호가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100, 100' : 차페 다심 케이블 200 : 신호 분석부
200' : 신호 분석부 n 300 : 관리 서버
310 : 데이터 검출부 311 : 제 1 데이터 검출부
312 : 제 2 데이터 검출부 320 : 측정부
321 : 잡음 패턴 추출부 322 : 환경 정보 모델링부
323 : 보정부 330 : 오동작 필터부
400 : 환경 정보 검출부 500 : 데이터베이스

Claims (8)

  1. 차폐 다심 케이블(100) 내에 대전된 전하를 분석하여 주파수 특성을 포함한 계측 데이터를 출력하는 신호 분석부(200);
    상기 신호 분석부(200)가 임의의 과거 시점부터 검출한 계측 데이터에서 잡음 패턴 데이터를 추출하고, 상기 추출된 잡음 패턴 데이터를 환경 정보 검출부(400)에서 수신한 환경 데이터로부터 모델링한 환경 잡음 데이터를 추출하며, 상기 추출된 환경 잡음 데이터를 참조하여 잡음 예측 패턴 데이터를 추출하고, 상기 추출된 잡음 예측 패턴 데이터를 통해 결정경계를 조절하며, 상기 신호 분석부(200)에서 입력되는 신호를 상기 조절된 결정경계에 의한 분류를 통해 침입 신호와 잡음 신호로 판단하는 관리 서버(300); 및
    상기 신호 분석부(200) 주변의 환경 데이터를 검출하여 상기 관리 서버(300)로 출력하는 환경 정보 검출부(400)를 포함하는 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오동작 필터링 시스템은 상기 신호 분석부(200)가 임의의 과거 시점부터 검출한 계측 데이터, 모델링된 환경 잡음 데이터, 잡음 예측 패턴 데이터를 저장하는 데이터베이스(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 신호 분석부(200)는 주파수의 특성, 크기를 분석하여 정규화하는 신호 분석 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 관리 서버(300)는 상기 신호 분석부(200)에서 출력하는 주파수 특성 데이터와, 상기 환경 정보 검출부(400)에서 검출한 환경 데이터를 검출하는 데이터 검출부(310);
    상기 데이터 검출부(310)가 검출한 신호 분석부(200)의 임의의 과거 시점부터 검출한 계측 데이터에서 잡음 패턴 데이터를 추출하고, 상기 추출된 잡음 패턴 데이터를 상기 데이터 검출부(310)가 환경 정보 검출부(400)에서 수신한 환경 데이터로부터 모델링한 환경 잡음 데이터를 추출하며, 상기 추출된 환경 잡음 데이터를 참조하여 잡음 예측 패턴 데이터를 추출하는 측정부(320); 및
    상기 측정부(320)에서 추출된 잡음 예측 패턴 데이터를 통해 결정경계를 조절하며, 상기 신호 분석부(200)에서 입력되는 신호를 상기 조절된 결정경계에 의한 분류를 통해 침입 신호와 잡음 신호로 판단하고, 그 결과에 따라 경보의 발생 여부를 결정하는 오동작 필터부(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 측정부(320)는 과거의 잡음 패턴 데이터를 수집하고, 상기 수집된 잡음 패턴 데이터는 여유거리를 최대화하는 초평면(hyperplane)을 구성하여 분류하는 잡음 패턴 추출부(321);
    상기 환경 데이터를 수신하여 모델링한 환경 잡음 데이터를 출력하는 환경 정보 모델링부(322); 및
    상기 잡음 패턴 추출부(321)에서 분류된 잡음 패턴 데이터를 모델링 데이터로 하고, 상기 환경 정보 모델링부(322)에서 출력되는 환경 잡음 데이터를 보정 데이터로 하여 잡음 예측 패턴 데이터를 추출하는 보정부(323)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 잡음 패턴 추출부(321)는 잡음 패턴 데이터의 여유거리를 최대화하는 초평면을 최소자승법(method of least squares)을 이용한 LS-SVR(Linear separable Support Vector Machine for Regression)알고리즘 기반의 예측 제어프로그램을 통해 분류하는 것을 특징으로 하는 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 환경 데이터는 계절, 강수, 강설, 온도, 풍향, 풍속 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 오동작 필터부(330)는 추출된 잡음 예측 패턴 데이터에 기초하여 침입 신호와 잡음 신호를 판단하는 결정경계를 실시간 변경하는 것을 특징으로 하는 차폐 다심 케이블을 이용한 보안 펜스의 오동작 필터링 시스템.
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