KR101963100B1 - Method for diagnosing measurement data of optic sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 방법에 관한 것으로, 복수 개의 광섬유 센서에 의해 측정된 복수 개의 측정 데이터를 입력받는 단계, 복수 개의 측정 데이터에 오류 데이터가 존재하는지 검사하는 단계, 오류 데이터가 존재하는 경우, 데이터 진단부가 상기 오류 데이터를 검출하는 단계 및 검출된 오류 데이터를 삭제하여 측정 데이터를 보정하는 단계를 포함하며, 본 발명에 따르면 주변 환경의 영향에 의하여 하나의 광섬유 센서에서 복수 개의 측정 데이터가 생성되는 경우에도 추가로 생성된 오류 데이터를 검출하여 제거할 수 있기 때문에 측정 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있어 풍력 터빈 등과 같이 광섬유 센서가 설치된 장치에 대한 상태 감시 및 진단의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. The present invention relates to a method of diagnosing measurement data of an optical fiber sensor, comprising the steps of receiving a plurality of measurement data measured by a plurality of optical fiber sensors, checking whether there is error data in a plurality of measurement data, The data diagnosis unit detects the error data and corrects the measurement data by deleting the detected error data. According to the present invention, a plurality of measurement data are obtained from one optical fiber sensor by the influence of the surrounding environment The generated error data can be detected and removed. Therefore, the reliability of the measurement data can be secured, and the reliability of the status monitoring and diagnosis of the apparatus equipped with the optical fiber sensor such as the wind turbine can be improved.
Description
본 발명은 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주변 환경의 영향에 의해 하나의 광섬유 센서에서 복수의 측정 데이터가 생성되는 오류를 보정하여 측정 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있도록 한 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of diagnosing measurement data of an optical fiber sensor, and more particularly, to a method of diagnosing measurement data of an optical fiber sensor by correcting an error that a plurality of measurement data is generated in one optical fiber sensor And a method of diagnosing measurement data of an optical fiber sensor.
광섬유 센서는 일반 센서와 달리, 데이터 측정에 필요한 채널 수가 적고 낙뢰 및 전기적 쇼트에 강인하여 1개의 채널에서 다수의 측정 데이터를 취득할 수 있는 장점 때문에 풍력 터빈 등의 상태 감시에 활발히 적용된다. Unlike general sensors, fiber optic sensors actively monitor the condition of wind turbines due to their low number of channels required for data measurement and robustness against lightning and electrical shorts and the ability to acquire multiple measurement data from one channel.
특히 블레이드는 다양한 환경에 노출되며 운전 중 회전하는 특성 때문에 광섬유 센서를 이용한 상태 감시 및 건전성 평가 시스템 개발이 활발히 이루어지고 있는 실정이다. Particularly, the blade is exposed to various environments and the status monitoring and the integrity evaluation system using the optical fiber sensor are being actively developed due to the rotation characteristic during operation.
하지만, 광섬유 센서는 온도와 같은 주변 환경에 민감하기 때문에, 블레이드 곡면상에 균질하게 설치되지 못하는 경우 하나의 광섬유 센서에서 복수 개의 피크값이 발생하여 복수 개의 측정 데이터가 생성될 수 있는 문제점이 있다. However, since the optical fiber sensor is sensitive to the surrounding environment such as temperature, if the optical fiber sensor can not be uniformly installed on the curved surface of the blade, a plurality of peak values are generated in one optical fiber sensor, and a plurality of measurement data can be generated.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 광섬유 센서에서 2개의 피크 값이 나타난 경우, 임계치를 A로 설정했다면 1개의 피크 값이 검출되어 문제가 없지만, 임계치를 B로 설정했다면 2개의 피크 값이 검출되어 2개의 측정 데이터가 생성되는 문제점이 있다. For example, when two peak values are shown in one optical fiber sensor as shown in FIG. 1, if the threshold value is set to A, then one peak value is detected. However, if the threshold value is set to B, Value is detected and two measurement data are generated.
이처럼 하나의 광섬유 센서에서 2개의 측정 데이터가 생성되면 복수의 광섬유 센서로부터 순차적으로 측정 데이터를 입력받아 풍력 터빈 등의 상태 감시를 수행하는 경우, 측정 데이터가 하나씩 밀리게 되어 정확한 상태 감시가 이루어지기 어려운 문제점이 있다. When two measurement data are generated from one optical fiber sensor, measurement data is sequentially received from a plurality of optical fiber sensors and status monitoring of a wind turbine or the like is performed. In this case, measurement data is pushed one by one, There is a problem.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제2003-0048817호(2003.06.25 공개, 발명의 명칭 : 광섬유를 이용한 센싱 시스템)가 있다.
A related prior art is Korean Patent Publication No. 2003-0048817 (published on Jun. 25, 2003, entitled " Sensing System Using Optical Fiber ").
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 광섬유 센서 측정 데이터의 신뢰성을 확보함으로써 풍력 터빈 등 광섬유 센서가 설치된 장치에 대한 정확한 상태 감시가 이루어질 수 있도록 하는 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems and provides a method of diagnosing measurement data of an optical fiber sensor that ensures accurate status monitoring of a device equipped with an optical fiber sensor such as a wind turbine by securing reliability of optical fiber sensor measurement data It has its purpose.
본 발명의 일 측면에 따른 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 방법은 데이터 진단부가 복수 개의 광섬유 센서에 의해 측정된 복수 개의 측정 데이터를 입력받는 단계; 상기 데이터 진단부가 상기 복수 개의 측정 데이터에 오류 데이터가 존재하는지 검사하는 단계; 상기 오류 데이터가 존재하는 경우, 상기 데이터 진단부가 상기 오류 데이터를 검출하는 단계; 및 상기 데이터 진단부가 검출된 상기 오류 데이터를 삭제하여 상기 측정 데이터를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of diagnosing measurement data of an optical fiber sensor, comprising: receiving a plurality of measurement data measured by a plurality of optical fiber sensors; Checking whether there is error data in the plurality of measurement data; Detecting the error data by the data diagnosis unit when the error data is present; And correcting the measurement data by deleting the error data detected by the data diagnosis unit.
본 발명의 상기 복수 개의 측정 데이터를 입력받는 단계에서, 상기 측정 데이터는 상기 광섬유 센서의 채널 및 측정 시간에 따라 테이블 형태로 저장되는 것을 특징으로 한다. In the step of receiving the plurality of measurement data of the present invention, the measurement data is stored in a table form according to the channel of the optical fiber sensor and the measurement time.
본 발명의 상기 오류 데이터가 존재하는지 검사하는 단계에서, 상기 데이터 진단부는 상기 측정 데이터의 개수를 기준치와 비교하여, 상기 측정 데이터의 개수가 상기 기준치를 초과하면 상기 오류 데이터가 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다. In the step of checking whether the error data of the present invention exists, the data diagnosis unit compares the number of measurement data with a reference value, and determines that the error data exists if the number of measured data exceeds the reference value .
본 발명에서 상기 기준치는 상기 광섬유 센서의 개수에 해당하는 값인 것을 특징으로 한다. In the present invention, the reference value is a value corresponding to the number of the optical fiber sensors.
본 발명의 상기 오류 데이터를 검출하는 단계에서, 상기 데이터 진단부는 상기 복수 개의 측정 데이터를 기준테이블과 순차적으로 비교하여, 상기 기준테이블과의 차이가 설정치를 초과하는 측정 데이터를 상기 오류 데이터로 검출하는 것을 특징으로 한다. In the error data detection step of the present invention, the data diagnosis unit sequentially compares the plurality of measurement data with the reference table, and detects the measurement data whose difference from the reference table exceeds the set value as the error data .
본 발명에서 상기 기준테이블은 상기 광섬유 센서 각각이 기본적으로 반사하도록 설정된 기본 파장에 해당하는 값들로 이루어진 것을 특징으로 한다. In the present invention, the reference table includes values corresponding to fundamental wavelengths that are set so that each of the optical fiber sensors is basically reflected.
본 발명에서 상기 기준테이블은 상기 검사 결과 오류 데이터가 존재하지 않는 것으로 판단된 측정 데이터들로 이루어진 것을 특징으로 한다. In the present invention, the reference table may be formed of measurement data that is determined that the error data does not exist as a result of the inspection.
본 발명의 상기 측정 데이터를 보정하는 단계에서, 상기 데이터 진단부는 상기 오류 데이터를 삭제한 후 상기 측정 데이터를 순차적으로 시프트하여 재정렬하는 것을 특징으로 한다. In the step of correcting the measurement data of the present invention, the data diagnosis unit rearranges the measurement data sequentially by deleting the error data.
본 발명은 상기 데이터 진단부가 재정렬된 상기 측정 데이터를 기준테이블과 순차적으로 비교하여 재검증을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention is further characterized in that the data diagnosis unit sequentially compares the re-ordered measurement data with a reference table to perform re-verification.
본 발명에 따르면, 온도 변화 등 주변 환경의 영향에 의하여 하나의 광섬유 센서에서 복수 개의 측정 데이터가 생성되는 경우에도 추가로 생성된 오류 데이터를 검출하여 제거할 수 있기 때문에 측정 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있다. According to the present invention, even when a plurality of measurement data is generated by one optical fiber sensor due to the influence of the surrounding environment such as a temperature change, the generated error data can be detected and removed, have.
이와 같이, 본 발명에 따르면 측정 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있으므로, 풍력 터빈 등과 같이 광섬유 센서가 설치된 장치에 대한 상태 감시 및 진단의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
As described above, according to the present invention, the reliability of the measurement data can be ensured, so that the reliability of the status monitoring and diagnosis of the apparatus provided with the optical fiber sensor, such as a wind turbine, can be improved.
도 1은 하나의 광섬유 센서에서 복수 개의 측정 데이터가 생성되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 방법을 이용한 시뮬레이션 결과가 도시된 그래프이다. FIG. 1 is a view for explaining a case where a plurality of measurement data is generated in one optical fiber sensor.
2 is a block diagram showing the configuration of a measurement data diagnosis apparatus for an optical fiber sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating an operation flow of a method of diagnosing measurement data of an optical fiber sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing simulation results using a measurement data diagnosis method of an optical fiber sensor according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명에 따른 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, a method of diagnosing measurement data of an optical fiber sensor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 장치의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a measurement data diagnosis apparatus for an optical fiber sensor according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 장치는 광섬유 센서부(10), 광 파장 측정부(20), 데이터 진단부(30), 기준치 생성부(40), 메모리부(50), 진단정보 출력부(60) 및 데이터 처리부(70)를 포함한다.2, an apparatus for measuring data of an optical fiber sensor according to an exemplary embodiment of the present invention includes an optical
광섬유 센서부(10)는 복수 개의 WDM(Wavelength-Division Multiplexing) 광섬유 센서를 포함하며, 각각의 광섬유 센서는 광원(미도시)에서 방사한 레이저를 특정 파장으로 반사하여 광 파장 측정부(20)로 전달한다. The optical
광 파장 측정부(20)는 광섬유 센서부(10)로부터 반사된 파장을 측정하여 복수 개의 측정 데이터를 생성하고 이를 데이터 진단부(30)로 전달한다. The optical
이때, 광 파장 측정부(20)는 측정 주기 마다 측정 데이터를 생성할 수 있는데, 측정 주기는 설계자의 의도와 광섬유 센서 및 광 파장 측정부(20)의 사양에 따라 다양하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 광 파장 측정부(20)는 0.01[sec] 마다(즉, 100[Hz]로) 측정 데이터를 생성하여 데이터 진단부(30)에 전달할 수 있다. At this time, the optical
데이터 진단부(30)는 광 파장 측정부(20)로부터 입력되는 복수 개의 측정 데이터에 오류 데이터가 존재하는지 검사한다. The
이때, 데이터 진단부(30)는 매 측정 주기마다 입력되는 복수 개의 측정 데이터를 메모리부(50)에 순차적으로 저장해두었다가 미리 설정된 진단 주기가 도래하면, 기준치 생성부(40)로부터 입력되는 기준치 및 기준테이블을 이용하여 측정 데이터의 진단 및 보정을 수행한다. At this time, the
구체적으로, 데이터 진단부(30)는 측정 데이터에 오류 데이터가 존재하는지 검사를 수행하고, 오류 데이터가 존재하는 경우 오류 데이터를 검출 및 삭제하고 측정 데이터를 재정렬하여 보정을 수행한다. Specifically, the
이와 같이, 데이터 진단부(30)가 측정 데이터를 진단하여 보정하는 구체적인 과정은 도 3을 참조하여 후술한다. A detailed process of diagnosing and correcting the measurement data by the
기준치 생성부(40)는 기준치와 기준테이블을 생성하여 데이터 진단부(30)에 제공한다. The
여기서, 기준치는 복수 개의 측정 데이터에 오류 데이터가 존재하는지 여부를 검사할 때 참조되는 값을 나타내고, 기준테이블은 복수 개의 측정 데이터 중에서 오류 데이터를 검출할 때 참조되는 값들을 의미한다. Here, the reference value indicates a value to be referred to when error data exists in a plurality of measurement data, and the reference table means values to be referred to when detecting error data among a plurality of measurement data.
즉, 데이터 진단부(30)는 기준치를 참조하여 측정 데이터에 오류 데이터가 존재하는지 검사를 수행하고, 검사 결과 오류 데이터가 존재하는 경우 기준테이블을 참조하여 오류 데이터를 검출한다. That is, the
기준치 생성부(40)가 기준치와 기준테이블을 생성하는 구체적인 과정에서 대해서도 도 3을 참조하여 후술한다. A specific process of generating the reference value and the reference table by the
메모리부(50)에는 광 파장 측정부(20)로부터 데이터 진단부(30)에 순차적으로 입력되는 복수 개의 측정 데이터가 광섬유 센서의 채널과 측정 시간에 따라 테이블 형식으로 저장된다. A plurality of measurement data sequentially input from the optical
예를 들어, 광섬유 센서부(10)가 10개의 광섬유 센서를 구비하고, 0.01[sec] 마다 측정 데이터가 생성되는 경우, 광섬유 센서의 채널(ch)과 측정 시간(s)에 따라 아래의 표 1과 같이 측정 데이터가 저장될 수 있다. For example, when the optical
진단정보 출력부(60)는 데이터 진단부(30)에 의한 진단정보를 출력한다. The diagnostic information output unit (60) outputs diagnostic information by the data diagnosis unit (30).
여기서, 진단정보는 진단 결과에 대한 정보를 의미하며 오류 데이터 존재 여부 및 오류 데이터 보정 결과에 대한 정보 등이 포함되어 있을 수 있다. Here, the diagnostic information is information on the diagnosis result, and may include whether there is error data and information on the error data correction result.
데이터 처리부(70)는 데이터 진단부(30)로부터 진단이 완료된 측정 데이터를 입력받아 물리적 데이터(physical data)로 변환한다.The
만약, 광섬유 센서가 풍력 터빈 블레이드의 변형율(strain)을 측정하도록 구성된 경우, 데이터 처리부(70)는 측정 데이터를 변형율(strain)에 대한 데이터로 변환할 수 있다. If the optical fiber sensor is configured to measure the strain of the wind turbine blade, the
이처럼 데이터 처리부(70)에 의해 변환된 물리적 데이터는 풍력 터빈 등 광섬유 센서가 설치된 설비나 장치의 상태를 감시하기 위한 시스템에 제공되어 활용될 수 있을 것이다. The physical data converted by the
예를 들어, 광섬유 센서가 풍력 터빈 블레이드의 변형율(strain)을 측정하도록 구성된 경우, 데이터 처리부(70)에 의해 변환된 변형율(strain)에 대한 정보는 풍력 터빈 블레이드의 상태 감시에 활용될 수 있다.
For example, when the optical fiber sensor is configured to measure the strain of the wind turbine blade, information on the strain transformed by the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating an operation flow of a method of diagnosing measurement data of an optical fiber sensor according to an embodiment of the present invention.
이하, 도 3을 참조하여 데이터 진단부(30)가 측정 데이터를 진단하고, 오류 데이터를 검출 및 삭제하여 측정 데이터를 보정하는 과정을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a process of diagnosing measurement data by the
도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 데이터 진단부(30)는 광 파장 측정부(20)로부터 복수 개의 광섬유 센서에 의해 측정된 복수 개의 측정 데이터를 입력받는다(S100). 이때, 복수 개의 측정 데이터는 측정 주기 마다 데이터 진단부(30)에 입력될 수 있다. As shown in FIG. 3, the
이처럼 측정 데이터가 입력되면, 데이터 진단부(30)는 진단 주기가 도래하였는지 판단한다(S110). When the measurement data is input as described above, the
여기서, 진단 주기는 데이터 진단부(30)에 의해 측정 데이터의 진단 및 보정이 수행되는 주기를 의미하며, 설계자의 의도, 광섬유 센서의 사양 및 적용되는 상태 감시 시스템의 특성 등에 따라 다양하게 선택될 수 있다. Here, the diagnosis period refers to a period during which the diagnosis and correction of the measurement data is performed by the
측정 데이터가 입력될 때마다 진단 및 보정을 수행하는 것이 가장 높은 신뢰성을 보장해주지만, 진단 주기가 너무 짧은 경우 과부하(overhead)가 걸리기 때문에 진단 주기는 적절한 값으로 선택되는 것이 바람직하다. Performing the diagnosis and correction each time measurement data is input guarantees the highest reliability. However, since the diagnosis cycle is too short, it is preferable that the diagnosis cycle is selected to an appropriate value because of overhead.
예를 들어, 측정 주기가 0.01[sec] 인 경우에 진단 주기는 수 초에서 수 분 정도의 값으로 설정될 수 있다. For example, when the measurement period is 0.01 [sec], the diagnosis period can be set to a value of several seconds to several minutes.
만약, 진단 주기가 도래하지 않은 경우, 데이터 진단부(30)는 측정 데이터를 메모리부(50)에 순차적으로 저장하고(S120), 측정 데이터를 입력받는 단계(S100)로 회귀하여 매 측정 주기 마다 측정 데이터를 반복적으로 입력받는다. If the diagnosis period has not arrived, the
반면, 진단 주기가 도래한 경우, 데이터 진단부(30)는 그 동안 메모리부(50)에 저장된 측정 데이터의 진단을 수행한다. On the other hand, when the diagnostic period comes, the
이하, 설명의 편의를 위해 측정 주기가 0.01[sec] 이고 광섬유 센서가 10개인 경우에 메모리부(50)에 저장된 측정 데이터가 아래의 표 2와 같다고 가정한다. For convenience of explanation, it is assumed that measurement data stored in the
구체적으로, 데이터 진단부(30)는 각 측정 시간별 측정 데이터의 개수를 기준치 생성부(40)로부터 제공되는 기준치와 비교하여, 측정 데이터의 개수가 기준치와 일치하는지 확인한다(S130). 이때, 기준치는 광섬유 센서부(10)에 구비되는 광섬유 센서의 개수(즉, 광섬유 센서의 채널수)에 해당하는 값일 수 있다. Specifically, the
다시 말해, 데이터 진단부(30)는 각 측정 시간별 측정 데이터의 개수가 광섬유 센서의 개수와 일치하는지 여부를 판단한다. In other words, the
표 2를 참조하여 예를 들면, 데이터 진단부(30)는 0.01[sec] 간격으로 측정된 측정 데이터의 개수가 광섬유 센서의 개수에 해당하는 '10'인지 여부를 판단할 수 있다. Referring to Table 2, for example, the
한편, 광섬유 센서의 개수에 해당하는 기준치는 기준치 생성부(40)로부터 제공되는데, 기준치 생성부(40)는 기준치를 다양한 방법으로 생성할 수 있다. The reference value corresponding to the number of the optical fiber sensors is provided from the
첫째로, 광섬유 센서부(10)에 구비된 광섬유 센서의 개수에 대한 정보를 알고 있거나 설정받은 경우, 기준치 생성부(40)는 해당 값을 기준치로 생성하여 데이터 진단부(30)에 제공할 수 있다. First, when the information about the number of optical fiber sensors provided in the optical
예를 들어, 풍력 터빈의 블레이드에 구비되는 광섬유 센서의 개수가 10개라는 정보를 미리 알고 있는 경우, 기준치 생성부(40)는 '10'을 기준치로 생성하여 데이터 진단부(30)에 제공한다. For example, if the information that the number of the optical fiber sensors provided in the blades of the wind turbine is known in advance, the
둘째로, 광섬유 센서의 개수에 대한 정보를 알지 못하는 경우, 기준치 생성부(40)는 각 측정 시간별 측정 데이터의 개수를 합산한 후 각 채널당 측정 데이터의 개수로 나눈 후 내림 연산을 하여 기준치를 생성할 수 있다. Secondly, when the information about the number of optical fiber sensors is not known, the
표 2를 참조하여 0.01[sec] 에서 0.08[sec] 까지 각 측정 시간별 측정 데이터의 개수를 합산하여 각 채널당 측정 데이터의 개수로 나눈 후, 내림 연산(floor)을 취하면 기준치(a)는 아래의 수식에 의해 '10'으로 생성된다. Referring to Table 2, when the number of measurement data for each measurement time from 0.01 [sec] to 0.08 [sec] is summed and divided by the number of measurement data per channel, It is generated as '10' by the formula.
셋째로, 기준치 생성부(40)는 각 시간별 측정 데이터의 개수 중 최소값을 기준치로 생성할 수도 있다. 표 2를 예로 들면, 기준치(a)는 아래의 수식에 의해 '10'으로 생성된다. Thirdly, the
광섬유 센서를 이용하는 경우, 측정 데이터의 개수가 증가하는 경우만 존재하기 때문에, 둘째 및 셋째 방법에 의하면 모든 측정 시간에서 오류 데이터가 발생한 경우가 아닌 이상 광섬유 센서의 개수를 알지 못하더라도 정확한 기준치를 생성할 수 있게 된다.According to the second and third methods, an accurate reference value is generated even if the number of optical fiber sensors is not known unless error data is generated in all measurement times because an optical fiber sensor is used only when the number of measured data increases. .
이처럼 각 측정 시간별 측정 데이터의 개수를 기준치와 비교한 결과, 모든 측정 시간의 측정 데이터 개수가 기준치와 일치하는 경우, 오류 데이터가 존재하지 않는 것이므로, 데이터 진단부(30)는 측정 데이터를 데이터 처리부(70)에 전달한다(S170).As a result of comparing the number of measurement data for each measurement time with the reference value, if there is no error data when the number of measurement data of all the measurement times coincides with the reference value, the
하지만, 적어도 하나 이상의 측정 시간에 대한 측정 데이터 개수가 기준치를 초과하는 경우, 오류 데이터가 존재하는 것이므로, 데이터 진단부(30)는 기준치 생성부(40)로부터 제공되는 기준테이블을 이용하여 오류 데이터를 검출한다(S140). However, if the number of measurement data for at least one measurement time exceeds the reference value, error data is present. Therefore, the
즉, 표 2에서 0.01[sec], 0.05[sec], 0.07[sec]에 측정된 측정 데이터의 개수는 '11'로 '10'을 초과하므로, 데이터 진단부(30)는 해당 측정 시간의 측정 데이터로부터 오류 데이터를 검출한다. That is, since the number of measurement data measured at 0.01 [sec], 0.05 [sec], and 0.07 [sec] in Table 2 exceeds '10' by '11', the
이때, 데이터 진단부(30)는 오류 데이터가 존재하는 측정 시간의 측정 데이터를 기준테이블과 순차적으로 비교하여 기준테이블 값과의 차이가 설정치 이상인 측정 데이터를 오류 데이터로 검출할 수 있다. At this time, the
여기서, 기준테이블은 오류 데이터 검출을 위해 오류 데이터가 존재하는 측정 시간의 측정 데이터와 비교되는 값으로, 표 2의 경우를 예로 들면 기준테이블은 아래의 표 3과 같이 이루어질 수 있다. Here, the reference table is a value to be compared with the measurement data of the measurement time in which the error data exist for detecting the error data. For example, the reference table may be as shown in Table 3 below.
표 3의 기준테이블과 표 2에서 오류 데이터가 존재하는 것으로 판단된 0.01[sec], 0.05[sec], 0.07[sec]에 측정된 측정 데이터를 순차적으로 비교하면, 8번째 채널의 값 '1522'가 기준테이블 상의 값 '1532'와 일치하지 않음을 확인할 수 있다. When the measured data measured at 0.01 [sec], 0.05 [sec], and 0.07 [sec], which are determined to have error data in Table 2, are sequentially compared with the reference table of Table 3, Can not be matched with the value '1532' on the reference table.
따라서, 데이터 진단부(30)는 0.01[sec], 0.05[sec], 0.07[sec]에서 측정된 8번째 채널의 값을 오류 데이터로 검출할 수 있다. Therefore, the
한편, 기준테이블은 전술한 기준치와 마찬가지로 기준치 생성부(40)에 의해 다양한 방법으로 생성될 수 있다. On the other hand, the reference table can be generated by the
첫째로, 기준치 생성부(40)가 각 광섬유 센서에서 기본적으로 반사하도록 설정된 기본 파장에 대한 정보를 알고 있는 경우, 그러한 정보로부터 상기와 같은 기준테이블을 생성하여 데이터 진단부(30)에 제공할 수 있다. First, when the
둘째로, 광섬유 센서의 기본 파장에 대한 정보를 알지 못하는 경우, 기준치 생성부(40)는 오류 데이터가 존재하지 않는 측정 시간의 측정 데이터로부터 기준테이블을 생성할 수도 있다. Secondly, when the information about the fundamental wavelength of the optical fiber sensor is not known, the
표 2를 예로 들면, 기준치 생성부(40)는 오류 데이터가 존재하지 않는 것으로 판단된 0.02[sec], 0.03[sec], 0.04[sec], 0.06[sec], 0.08[sec]에 측정된 측정 데이터 중 어느 하나로부터 기준테이블을 생성하여 데이터 진단부(30)에 제공할 수 있다. Taking the example of Table 2 as an example, the reference
광섬유 센서의 측정 데이터는 비교적 짧은 측정 주기 간격으로 순차적으로 측정되기 때문에 그 측정값에 급격한 변화가 없는 경우가 대부분이다. 따라서, 이러한 방법에 의하더라도 정확한 기준테이블 정보를 생성할 수 있다. Since the measurement data of the optical fiber sensor are sequentially measured at a relatively short measurement period, there is no sudden change in the measured value. Therefore, even with this method, accurate reference table information can be generated.
이와 같이 오류 데이터를 검출한 후, 데이터 진단부(30)는 검출된 오류 데이터를 삭제하고 측정 데이터를 재정렬하여 측정 데이터를 보정한다(S150). After detecting the error data, the
이때, 데이터 진단부(30)는 검출된 오류 데이터를 삭제한 후 측정 데이터를 순차적으로 시프트하여 재정렬할 수 있다. At this time, the
표 2를 참조하면, 데이터 진단부(30)는 0.01[sec], 0.05[sec], 0.07[sec]에서 측정된 8번째 채널의 값 '1522'를 삭제하고, 다음 채널의 값들을 시프트하여 재정렬을 수행할 수 있다. Referring to Table 2, the
광섬유 센서의 측정 데이터는 채널 순으로 순차 입력되기 때문에, 오류 데이터를 삭제하고 다음 채널의 측정 데이터를 시프트하면 측정 데이터의 오류가 보정된다. Since the measurement data of the optical fiber sensor are sequentially inputted in order of the channel, if the error data is deleted and the measurement data of the next channel is shifted, the error of the measurement data is corrected.
하지만, 보다 확실한 검증을 위해 데이터 진단부(30)가 재정렬된 측정 데이터를 기준테이블과 다시 한번 비교하여 측정 데이터가 제대로 보정되었는지를 확인할 수도 있다. However, for more reliable verification, the
한편, 측정 데이터의 보정을 완료한 후, 데이터 진단부(30)는 진단정보 출력부(60)를 통해 진단정보를 출력하고(S160), 보정된 측정 데이터를 데이터 처리부(70)에 전달한다(S170). On the other hand, after completing the correction of the measurement data, the
그러면, 데이터 처리부(70)는 측정 데이터를 물리적 데이터로 변환한다. Then, the
이와 같이, 본 발명에 따른 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 방법에 의하면, 온도 변화 등 주변 환경의 영향에 의하여 하나의 광섬유 센서에서 복수 개의 측정 데이터가 생성되는 경우에도 추가로 생성된 오류 데이터를 검출하여 제거할 수 있기 때문에 측정 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있다. As described above, according to the measurement data diagnosis method of the optical fiber sensor according to the present invention, even when a plurality of measurement data is generated in one optical fiber sensor due to the influence of the surrounding environment such as temperature change, The reliability of the measurement data can be ensured.
따라서, 풍력 터빈 등과 같이 광섬유 센서가 설치된 장치에 대한 상태 감시 및 진단의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
Therefore, the reliability of the status monitoring and diagnosis of the apparatus equipped with the optical fiber sensor such as the wind turbine can be improved.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 방법을 이용한 시뮬레이션 결과가 도시된 그래프이다. 도 4의 (a)에는 본 발명이 적용되지 않은 경우 측정 데이터의 변화가 도시되어 있고, 도 4의 (b)에는 본 발명이 적용된 경우 측정 데이터의 변화가 도시되어 있다. FIG. 4 is a graph showing simulation results using a measurement data diagnosis method of an optical fiber sensor according to an embodiment of the present invention. Fig. 4 (a) shows the change of measurement data when the present invention is not applied, and Fig. 4 (b) shows the change of measurement data when the present invention is applied.
도 4를 참조하면, 도 4의 (a)에서는 오류 데이터가 산입되어 측정 데이터가 -8000까지 증가하고 있지만, 본 발명이 적용된 도 4의 (b)에서는 이러한 오류 데이터가 제거되어 -1000 ~ 1000 사이에서 변화하는 정상적인 측정 데이터가 생성됨을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 4, in FIG. 4A, the error data is calculated and the measured data increases to -8000. However, in FIG. 4B where the present invention is applied, It is possible to confirm that the normal measurement data is changed.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.
10 : 광섬유 센서부
20 : 광 파장 측정부
30 : 데이터 진단부
40 : 기준치 생성부
50 : 메모리부
60 : 진단정보 출력부
70 : 데이터 처리부10: Optical fiber sensor part
20: Optical wavelength measuring unit
30: Data diagnosis section
40: Reference value generator
50:
60: Diagnostic information output section
70:
Claims (9)
상기 데이터 진단부가 상기 복수 개의 측정 데이터에 오류 데이터가 존재하는지 검사하는 단계;
상기 오류 데이터가 존재하는 경우, 상기 데이터 진단부가 상기 오류 데이터를 검출하는 단계; 및
상기 데이터 진단부가 검출된 상기 오류 데이터를 삭제하여 상기 측정 데이터를 보정하는 단계를 포함하고,
상기 측정 데이터를 보정하는 단계에서,
상기 데이터 진단부는 상기 오류 데이터를 삭제한 후 상기 측정 데이터를 순차적으로 시프트하여 재정렬하는 것을 특징으로 하는 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 방법.
Receiving a plurality of measurement data measured by a plurality of optical fiber sensors by a data diagnosis unit;
Checking whether there is error data in the plurality of measurement data;
Detecting the error data by the data diagnosis unit when the error data is present; And
And correcting the measurement data by deleting the error data detected by the data diagnosis unit,
In the step of correcting the measurement data,
Wherein the data diagnosis unit rearranges the measurement data by sequentially shifting the measurement data after erasing the error data.
상기 측정 데이터는 상기 광섬유 센서의 채널 및 측정 시간에 따라 테이블 형태로 저장되는 것을 특징으로 하는 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 방법.
The method of claim 1, wherein the step of receiving the plurality of measurement data
Wherein the measurement data is stored in a table form according to a channel of the optical fiber sensor and measurement time.
상기 데이터 진단부는 상기 측정 데이터의 개수를 기준치와 비교하여, 상기 측정 데이터의 개수가 상기 기준치를 초과하면 상기 오류 데이터가 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 방법.
2. The method of claim 1, further comprising:
Wherein the data diagnosis unit compares the number of measurement data with a reference value and determines that the error data exists if the number of measurement data exceeds the reference value.
The method of claim 3, wherein the reference value is a value corresponding to the number of the optical fiber sensors.
상기 데이터 진단부는 상기 복수 개의 측정 데이터를 기준테이블과 순차적으로 비교하여, 상기 기준테이블 값과의 차이가 설정치를 초과하는 측정 데이터를 상기 오류 데이터로 검출하는 것을 특징으로 하는 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 방법.
2. The method of claim 1, wherein, in the step of detecting the error data
Wherein the data diagnosis unit sequentially compares the plurality of measurement data with the reference table and detects measurement data whose difference from the reference table value exceeds a set value as the error data. .
[6] The method of claim 5, wherein the reference table comprises values corresponding to basic wavelengths that are respectively set to be reflected by the optical fiber sensors.
[6] The method of claim 5, wherein the reference table comprises measurement data determined as no error data.
상기 데이터 진단부가 재정렬된 상기 측정 데이터를 기준테이블과 순차적으로 재비교하여 재검증을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 센서의 측정 데이터 진단 방법. The method according to claim 1,
Further comprising the step of sequentially re-comparing the measurement data rearranged with the reference table by the data diagnosis unit to perform re-verification.
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