KR20110021402A - Tracking detector using neural-network and detecting method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 옥내 배선의 선간 절연불량에 의해 발생되는 트랙킹(tracking) 현상을 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트랙킹이 발생하지 않은 경우와 트랙킹이 발생한 경우에 대한 전류 파형의 특성 정보를 학습한 결과를 이용하여 분전반 및 부하말단에서 실제로 검출한 전류 파형을 판단함으로써 상기 옥내 배선에 트랙킹 현상이 발생되었는지 여부를 검출하는 인공신경망(neural-network)을 이용한 트랙킹 검출장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for detecting a tracking phenomenon caused by poor insulation between lines of indoor wiring. More particularly, the present invention relates to a characteristic of a current waveform in a case where no tracking occurs and when a tracking occurs. A tracking detection apparatus and method using a neural-network for detecting whether a tracking phenomenon occurs in the indoor wiring by judging the current waveform actually detected at the distribution panel and the load terminal using the result of learning the information. will be.
일반적으로 전기 수용가의 옥내에 설치되는 전기 배선들은 전선 도체 상호간, 또는 전선 도체와 대지 사이에 흐르는 누설전류에 의한 피해를 방지하기 위하여, 절연재질로 이루어진 전선 피복을 이용하여 상기 전선 도체 상호간을 절연시키도록 구성되어 있다.In general, electrical wires installed indoors of electrical consumers insulate the wire conductors from each other using a wire coating made of an insulating material in order to prevent damage due to leakage currents flowing between the wire conductors or between the wire conductors and the earth. It is configured to.
이러한 상기 전선 피복들은 대부분 유기절연재료인 합성수지류로 이루어지는데, 상기 전선 피복들이 여러 가지 원인에 의하여 변성되거나 손상되어 절연성이 저하될 경우 상기 전선 피복을 따라 누설전류가 흐르게 되는 트랙킹(tracking) 현상이 발생된다.Most of the wire sheaths are made of synthetic resin, which is an organic insulating material. When the wire sheaths are deformed or damaged due to various reasons, and the insulation property is deteriorated, a tracking phenomenon in which leakage current flows along the wire sheath is caused. Is generated.
이때, 상기 트랙킹 현상이라 함은 전선 피복의 표면에 수분이나 먼지와 같은 오염물질이 축적되거나 전선이 과열됨에 따라 상기 전선 피복을 구성하는 절연재질이 변성되거나 열화되어 전선 도체 사이의 절연성이 불량하게 됨으로써, 상기 전선 피복을 통해 누설전류가 흐르게 되는 현상을 의미한다.In this case, the tracking phenomenon means that as the contaminants such as moisture or dust accumulate on the surface of the wire sheath or the wire is overheated, the insulating material constituting the wire sheath is denatured or deteriorated, resulting in poor insulation between the wire conductors. It means a phenomenon that a leakage current flows through the wire sheath.
이와 같이, 전선 피복을 통해 흐르는 누설전류가 서서히 증가될 경우 전선 도체 사이의 절연층이 미소방전에 의하여 탄화됨으로써 탄화도전로가 형성되고, 상기 탄화도전로를 따라 누설전류가 더욱 증가하게 될 경우 전선 도체 사이의 절연 파괴와 함께 전선 피복재가 발화하게 되는(트랙킹 화재) 심각한 문제점을 야기하게 된다.As such, when the leakage current flowing through the wire covering is gradually increased, the insulating layer between the wire conductors is carbonized by microdischarge to form a carbonization conductor, and when the leakage current increases further along the carbonization conductor, Along with the breakdown of the insulation between the conductors, there is a serious problem that the wire covering will ignite (tracking fire).
한편, 종래 기술에 따른 전기설비의 경우에도 누설전류에 의한 피해를 방지하기 위하여 분전반이나 부하 등에 배선용 차단기 또는 퓨즈 등의 안전장치를 마련하고 있으나, 상술한 트랙킹 현상에 의해 발생되는 누설전류(수십 내지 수백 mA)의 크기가 상기 안전장치들의 정격전류(수 내지 십수 A)에 비하여 매우 작기 때문에 트랙킹 현상에 의하여 전선 피복재가 발화되더라도 상기 안전장치들이 동작하지 못하게 됨으로써 화재로 이어지는 문제점이 있다.On the other hand, even in the case of the electrical equipment according to the prior art, in order to prevent damage caused by leakage current, safety devices such as a circuit breaker or a fuse are provided in a distribution panel or a load, but leakage currents (several to Since the size of several hundred mA) is very small compared to the rated current of the safety devices (several to several decades A), even if the wire covering material is ignited by the tracking phenomenon, the safety devices do not operate, leading to a fire.
또한, 상기 트랙킹 현상에 의해 발생되는 누설전류는 전술한 바와 같이 그 크기가 매우 미세할 뿐만 아니라 부하의 종류 등에 따라 전류 특성이 매우 랜덤하기 때문에, 종래 기술의 경우 각종의 전류센서 및 검출기를 이용하더라도 트랙킹 현상의 발생여부를 정확히 검출할 수 없다는 문제점이 있다.In addition, since the leakage current generated by the tracking phenomenon is very fine as described above and the current characteristics are very random according to the type of the load, even if various current sensors and detectors are used in the prior art. There is a problem that it is not possible to accurately detect whether or not the tracking phenomenon occurs.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 트랙킹 발생시 나타나는 전류 파형의 특성 정보를 인공신경망(neural-network)에 미리 학습시킴으로써, 임의의 전류 파형이 입력될 경우 상기 전류 파형을 검출한 부분에 트랙킹 현상이 발생되었는지 여부를 상기 인공신경망을 통해 신속하고 정확하게 판단할 수 있는 트랙킹 검출장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention by learning the characteristic information of the current waveform appearing when tracking occurs in the neural-network in advance, if any current waveform is inputted It is an object of the present invention to provide a tracking detection apparatus and method for quickly and accurately determining whether a tracking phenomenon occurs in a portion where a current waveform is detected through the artificial neural network.
또한, 본 발명의 다른 목적은 최적화 알고리즘을 이용하여 상기 인공신경망의 은닉층 노드 수, 학습률 및 모멘텀 계수를 결정하고, 상기 전류 파형의 특성 중 트랙킹 발생 여부의 판단에 영향력이 큰 일부 특성을 선택하여 인공신경망의 입력으로 사용함으로써 상기 인공신경망의 추론 능력 및 계산속도를 더욱 향상시킬 수 있는 트랙킹 검출장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to determine the number of hidden layer nodes, the learning rate and the momentum coefficient of the artificial neural network by using an optimization algorithm, and select some characteristics having a high influence on the determination of tracking occurrence among the characteristics of the current waveform. It is to provide a tracking detection apparatus and method that can further improve the reasoning ability and the calculation speed of the artificial neural network by using as an input of the neural network.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 인공신경망을 이용한 트랙킹 검출장치는 분전반이나 부하말단에서 전류 파형을 검출하는 전류파형 검출부, 상기 검출된 전류 파형으로부터 트랙킹과 관련된 적어도 하나의 특징점을 검출하는 특징점 검출부, 및 학습이 완료된 인공신경망에 상기 검출된 특징점을 대입하여 얻은 출력값에 따라 상기 전류 파형이 검출된 부위에 트랙킹이 발생되었는지 여부를 판단하고, 그 판단결과를 외부로 표시하는 트랙킹 검출부를 포함하되, 상기 특징점은 각각 트랙킹 발생시 전류 파형에 나타나는 임펄스 형태의 불규칙한 파형과 관련된 데이터이고, 상기 학습은 트랙킹이 발생되지 않은 경우와 발생된 경우에 대한 복수의 전류 파형으로부터 각각 검출한 상기 특징점을 입력으로 하여 트랙킹 발생 여부를 식별하도록 하는 지도학습법(supervised learning)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.Tracking apparatus using an artificial neural network according to the present invention for achieving the above object is a current waveform detection unit for detecting a current waveform at the distribution panel or load end, detecting at least one feature point associated with tracking from the detected current waveform A feature point detector, and a tracking detector for determining whether tracking has occurred in a region where the current waveform is detected according to an output value obtained by substituting the detected feature points into the completed artificial neural network, and displaying the determination result to the outside. However, the feature points are data related to the impulse irregular waveform appearing in the current waveform when the tracking occurs, and the learning is input to the feature points respectively detected from a plurality of current waveforms for the case where the tracking is not generated and when the tracking occurs. To identify whether tracking has occurred It is characterized by being made by supervised learning.
또한, 상기 학습시 트랙킹 검출부는, PSO 알고리즘을 이용하여 상기 인공신경망의 은닉층 노드 수, 학습률 및 모멘텀 계수를 결정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the tracking detection unit during the learning, characterized in that for determining the number of hidden layer nodes, the learning rate and the momentum coefficient of the artificial neural network using a PSO algorithm.
또한, 상기 특징점은 복수 개이고, 상기 학습시 트랙킹 검출부는 PSO 알고리즘을 이용하여 상기 복수의 특징점 중 일부의 특징점을 선택하여 상기 인공신경망의 입력으로 하는 것을 특징으로 한다.In addition, there are a plurality of feature points, and during the learning, the tracking detector selects some feature points of the plurality of feature points using a PSO algorithm to input the artificial neural network.
또한, 본 발명에 따른 인공신경망을 이용한 트랙킹 검출방법은 분전반이나 부하말단에서 전류 파형을 검출하는 제1단계, 상기 제1단계에서 검출된 전류 파형으로부터 트랙킹과 관련된 적어도 하나의 특징점을 검출하는 제2단계, 및 상기 제2단계에서 검출된 특징점을 학습이 완료된 인공신경망에 대입하여 얻은 출력값에 따라 상기 전류 파형이 검출된 부위에 트랙킹이 발생되었는지 여부를 판단하는 제3단계를 포함하되, 상기 특징점은 각각 트랙킹 발생시 전류 파형에 나타나는 임펄스 형태의 불규칙한 파형과 관련된 값이고, 상기 학습은, 트랙킹이 발생되지 않은 경 우와 발생된 경우에 대한 복수의 전류 파형으로부터 각각 검출한 상기 특징점을 입력으로 하여 트랙킹 발생 여부를 식별하도록 하는 지도학습법(supervised learning)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, a tracking detection method using an artificial neural network according to the present invention includes a first step of detecting a current waveform at a distribution panel or a load end, and a second step of detecting at least one feature point related to tracking from the current waveform detected at the first step. And a third step of determining whether tracking has occurred in a region where the current waveform is detected according to an output value obtained by substituting the feature point detected in the second step into an artificial neural network that has been learned. Values associated with irregular waveforms in the form of impulses appearing in the current waveform when the tracking occurs, respectively, and the learning is performed by inputting the feature points detected from the plurality of current waveforms for the case where the tracking does not occur and when the tracking occurs. By supervised learning to identify It characterized.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 인공신경망을 이용한 트랙킹 검출장치 및 방법은 트랙킹 발생시 전류 파형에 나타나는 특성 정보(즉, 불규칙한 임펄스 형태의 파형)를 인공신경망에 미리 학습시킨 후, 실제 전류 파형의 입력시 상기 인공신경망의 학습 결과에 따라 트랙킹이 발생되었는지 여부를 판단하는 방식이기 때문에, 상기 실제 전류 파형에 대한 사전 정보가 없는 경우에도 트랙킹의 발생 여부를 정확하고 신속하게 검출함으로써 트랙킹에 의한 피해를 미연에 방지할 수 있다는 장점이 있다. As described above, the tracking detection apparatus and method using the artificial neural network according to the present invention, after learning the characteristic information (that is, irregular impulse-shaped waveform) appearing in the current waveform when the tracking occurs in advance in the artificial neural network, input the actual current waveform Since it is a method of determining whether or not tracking has occurred according to the learning result of the artificial neural network at the time, even if there is no prior information on the actual current waveform, it is possible to accurately and quickly detect whether or not tracking has occurred, thereby preventing damage caused by tracking. There is an advantage that can be prevented.
또한, 본 발명에 따른 트랙킹 검출장치 및 방법은 인공신경망의 학습 및 추론에 필요한 입력 데이터, 은닉층의 노드 수, 학습률 및 모멘텀 계수 등을 PSO 알고리즘에 의하여 최적화시킴으로써 상기 인공신경망의 추론 능력 및 계산속도를 더욱 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, the tracking detection apparatus and method according to the present invention optimizes the inference capability and calculation speed of the artificial neural network by optimizing the input data, the number of nodes of the hidden layer, the learning rate and the momentum coefficient, etc. necessary for learning and inference of the artificial neural network by the PSO algorithm. The advantage is that it can be further improved.
이하에서는 본 발명에 따른 인공신경망을 이용한 트랙킹 검출장치 및 방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the tracking detection device and method using an artificial neural network according to the present invention will be described in detail.
일반적으로 트랙킹이 발생된 경우와 트랙킹이 발생되지 않은 경우에 있어서 부하 말단에서의 전압 파형은 양 경우에 있어서 거의 변화가 없으나, 전류 파형의 경우 트랙킹 발생시 임펄스 형태의 불규칙한 피크가 나타난다는 특징이 있다.In general, in the case where tracking occurs and in the case where tracking does not occur, the voltage waveform at the load end is almost unchanged in both cases. However, in the case of the current waveform, when the tracking occurs, an irregular peak in the form of an impulse appears.
이를 구체적으로 살펴보면, 트랙킹이 발생되지 않은 경우에는 도1a에 도시한 바와 같이 정상적인 사인파 형태의 전류 파형이 나타나게 되나, 트랙킹이 발생된 경우에는 도1b 내지 도1d에 도시한 바와 같이 파형의 극점 부근에서 임펄스 형태의 파형이 불규칙하게 나타난다.Specifically, when tracking is not generated, as shown in FIG. 1A, a current sinusoidal waveform is shown. However, when tracking is generated, as shown in FIGS. 1B to 1D, near the pole of the waveform. Impulse waveforms appear irregular.
또한, 상기와 같은 변형된 형태의 전류 파형은 부하의 종류 및 트랙킹의 진행과정에 따라 여러 가지 다양한 패턴으로 나타날 수 있다.In addition, the current waveform of the modified form as described above may appear in various patterns depending on the type of load and the progress of tracking.
본 발명은 트랙킹 발생 여부에 따른 상기 전류 파형의 차이점을 이용하는 것으로, 분전반이나 부하말단에서 검출한 전류 파형만을 이용하여 트랙킹 발생 여부를 정확하고 신속하게 판단하기 위한 것이다.The present invention utilizes the difference of the current waveform according to whether or not tracking has occurred, and to accurately and quickly determine whether tracking has occurred using only the current waveform detected at the distribution panel or the load terminal.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 인공신경망을 이용한 트랙킹 검출장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 2 is a block diagram showing a configuration of a tracking detection apparatus using an artificial neural network according to an embodiment of the present invention.
도2의 트랙킹 검출장치는 분전반이나 부하말단에서의 전류 파형을 검출하는 전류파형 검출부(10), 상기 검출된 전류 파형으로부터 특징점을 검출하는 특징점 검출부(20), 및 상기 검출된 특징점을 이용하여 트랙킹이 발생되었는지 여부를 판단하는 트랙킹 검출부(30)를 포함하여 구성된다.The tracking detection device of FIG. 2 includes a
상기 전류파형 검출부(10)는 분전반이나 부하말단에서 전류 파형을 입력받는 부분으로서, 변류기(current transformer, CT)(11)와 DA 컨버터(12)를 이용하여 전류 파형에 대한 데이터를 입력받도록 구성된다.The
이때, 샘플링 주기 및 이에 따른 데이터 개수는 필요에 따라 다르게 설정될 수 있으나, 본 발명에서는 일예로서 1초 간격으로 50kHz/s의 샘플링 주기로 50000개의 데이터를 입력받는 것으로 구성하였다.At this time, the sampling period and the number of data may be set differently as needed. However, in the present invention, as an example, 50000 pieces of data are input at a sampling period of 50 kHz / s at 1 second intervals.
한편, 상기 특징점 검출부(20)는 전류파형 검출부(10)에서 입력된 50000개의 샘플링 데이터로부터 트랙킹 발생 여부를 판단하기 위해 필요한 특징점들을 검출하게 되는데, 본 발명에서는 상기 특징점 검출부(20)가 데이터 연산기(21), 데이터 필터링기(22), FFT 변환기(23) 및 Wavelet 변환기(24)를 포함하도록 구성하여 <특징점 1> 내지 <특징점 12>의 12개의 특징점을 검출하도록 하였다.Meanwhile, the
상기 <특징점 1> 내지 <특징점 12> 각각의 구체적인 내용 및 의미는 다음과 같다.Specific contents and meanings of the <
<특징점 1> RMS _o : 이는 상기 데이터 연산기(21)를 이용하여 상기 검출된 전류 파형의 실효값을 연산한 값으로, 후술하는 RMS_f와의 대비를 통하여 트랙킹이 발생되었는지 여부를 판단하기 위해 필요한 특징점이다. < Characteristic 1> RMS _o : This is a value obtained by calculating the effective value of the detected current waveform using the
<특징점 2> High _ peak : 이는 상기 데이터 연산기(21)를 이용하여 상기 검출된 전류 파형의 최대값을 구한 값으로, 상기 검출된 전류 파형의 상위 피크에 트랙 킹 발생시 나타나는 임펄스 형태의 파형이 나타났는지 여부를 판단하기 위해 필요한 특징점이다. <
<특징점 3> Low _ peak : 이는 상기 데이터 연산기(21)를 이용하여 상기 검출된 전류 파형의 최소값을 구한 값으로, 상기 검출된 전류 파형의 하위 피크에 트랙킹 발생시 나타나는 임펄스 형태의 파형이 나타났는지 여부를 판단하기 위해 필요한 특징점이다. <Feature point 3> Low _ peak : This is a value obtained by obtaining the minimum value of the detected current waveform by using the
<특징점 4> RMS _f : 이는 상기 데이터 필터링기(22) 및 데이터 연산기(21)를 이용하여 얻어지는 값으로, 상기 검출된 전류 파형에 65Hz의 차단주파수를 가지는 버터워스(butterworth) 저역통과 필터를 적용한 후 실효값을 연산한 값이다. <Characteristic 4> RMS _f : This value is obtained by using the
이는 상기 입력된 전류 파형에서 트랙킹에 의해 발생된 고주파수의 전류 신호를 제거하기 위한 것으로, 상기 RMS_o와 대비하여 트랙킹 발생여부를 판단하기 위해 필요한 특징점이다.This is to remove the high frequency current signal generated by the tracking from the input current waveform, which is a feature point necessary to determine whether tracking has occurred compared to the RMS_o.
<특징점 5> 첨도( Kurtosis ) : 이는 상기 데이터 연산기(21)를 이용하여 입력된 전류 파형의 첨도를 연산하여 얻어지는 값으로, 상기 입력된 전류 파형에 트랙킹 발생시 나타나는 임펄스 형태의 파형이 나타났는지 여부를 판단하기 위해 필요한 특징점이다.Whether it natneunji a waveform of an impulse type shown in case of tracking to the input current waveform represented by a value obtained by computing the kurtosis of a current waveform input by the
<특징점 6> 비대칭도( Skewness ) : 이는 상기 데이터 연산기(21)를 이용하여 입력된 전류 파형의 비대칭도를 연산하여 얻어지는 값으로, 트랙킹 발생시 정현파형의 전류 파형이 찌그러지는 현상을 이용하여 트랙킹이 발생되었는지 여부를 판단하기 위해 필요한 특징점이다. <Feature 6> Asymmetry ( Skewness ) : This value is obtained by calculating the asymmetry of the current waveform input by using the
<특징점 7> 스펙트럼 크기의 평균 : 이는 상기 데이터 필터링기(22) 및 FFT 변환기(23)를 이용하여 얻어지는 값으로, 상기 검출된 전류 파형에 1kHz의 차단주파수를 가지는 고역통과 필터를 적용한 후 FFT 변환하여 크기의 평균값을 구한 것이다. <Feature 7> Average of spectral magnitude : This value is obtained by using the data filter 22 and the FFT converter 23. After applying a high pass filter having a cutoff frequency of 1 kHz to the detected current waveform, the FFT transform is performed. The mean value of the size is obtained.
상기 스펙트럼 크기의 평균은 트랙킹 발생시 나타나는 임펄스 형태의 파형이 고주파수임을 이용한 것으로, 트랙킹에 의해 생성된 파형을 추출하여 트랙킹이 발생되었는지 여부를 판단하기 위해 필요한 특징점이다. The average of the spectral magnitudes is that the impulse-shaped waveform that appears when tracking occurs is a high frequency, and is a feature point necessary to determine whether tracking has occurred by extracting the waveform generated by tracking.
<특징점 8> 스펙트럼 크기의 표준편차 : 이는 상기 데이터 필터링기(22) 및 FFT 변환기(23)를 이용하여 얻어지는 값으로, 상기 검출된 전류 파형에 1kHz의 차단주파수를 가지는 고역통과 필터를 적용한 후 FFT 변환하여 크기의 표준편차값을 구한 것이다. <Feature 8> Standard deviation of spectral magnitude : This value is obtained by using the data filter 22 and the FFT converter 23. After applying a high pass filter having a cutoff frequency of 1 kHz to the detected current waveform, the FFT is applied. The standard deviation of magnitudes is obtained by converting.
상기 스펙트럼 크기의 표준편차값도 트랙킹 발생시 나타나는 임펄스 형태의 파형이 고주파수임을 이용한 것으로 트랙킹에 의해 생성된 파형을 추출한 후, 상기 스펙트럼 크기의 평균과 함께 트랙킹에 의해 생성된 파형이 불규칙한지 여부를 판단하기 위해 필요한 특징점이다. The standard deviation value of the spectral magnitude is also obtained by using a high frequency impulse waveform that appears when tracking occurs, and after determining the waveform generated by tracking with the average of the spectral magnitudes to determine whether or not the irregular waveform generated by tracking. It is a necessary feature point.
<특징점 9> High _ peak 평균 : 이는 상기 Wavelet 변환기(24)를 이용하여 얻어지는 값으로, 트랙킹 발생시 전류 파형의 상위 피크와 하위 피크에서 임펄스 형태의 파형이 불규칙하게 발생되는 현상을 이용한 것이다. <Feature 9> High _ peak average : This is a value obtained by using the
즉, Wavelet을 이용하여 샘플링 시간(1초) 동안 나타나는 60개의 상위 피크와 하위 피크 중 상위 피크들을 찾은 후 상기 상위 피크값들을 평균하여 얻어지는 값으로서, 후술하는 High_peak 표준편차와 함께 상기 입력된 전류 파형 일부에 트랙킹에 의한 임펄스 형태의 파형이 불규칙하게 포함되었는지 여부를 판단하기 위해 필요한 특징점이다.That is, a value obtained by finding upper peaks among 60 upper peaks and lower peaks appearing during a sampling time (1 second) using a wavelet, and then averaging the upper peak values. It is a feature point necessary for determining whether or not a part of an impulse waveform by tracking is irregularly included.
<특징점 10> High _ peak 표준편차 : 이는 상기 Wavelet 변환기(24)를 이용하여 얻어지는 값으로, 트랙킹 발생시 전류 파형의 상위 피크와 하위 피크에서 임펄스 형태의 파형이 불규칙하게 발생되는 현상을 이용한 것이다. <
즉, Wavelet을 이용하여 샘플링 시간(1초) 동안 나타나는 60개의 상위 피크와 하위 피크 중 상위 피크들을 찾은 후, 상기 상위 피크값들의 표준편차를 구한 값으로 전술한 High_peak 평균과 함께 상기 입력된 전류 파형 일부에 트랙킹에 의한 임펄스 형태의 파형이 불규칙하게 포함되었는지 여부를 판단하기 위해 필요한 특징점이다.That is, after finding the upper peaks among the 60 upper peaks and the lower peaks that appear during the sampling time (1 second) by using the wavelet, the input current waveform together with the high_peak average described above is obtained by calculating the standard deviation of the upper peak values. It is a feature point necessary for determining whether or not a part of an impulse waveform by tracking is irregularly included.
<특징점 11> Low _ peak 평균 : 이는 상기 Wavelet 변환기(24)를 이용하여 얻어지는 값으로, 트랙킹 발생시 전류 파형의 상위 피크와 하위 피크에서 임펄스 형태의 파형이 불규칙하게 발생되는 현상을 이용한 것이다. <
즉, Wavelet을 이용하여 샘플링 시간(1초) 동안 나타나는 60개의 상위 피크와 하위 피크 중 하위 피크들을 찾은 후, 상기 하위 피크값들을 평균하여 얻어지는 값으로 후술하는 Low_peak 표준편차와 함께 상기 입력된 전류 파형 일부에 트랙킹에 의한 임펄스 형태의 파형이 불규칙하게 포함되었는지 여부를 판단하기 위해 필요한 특징점이다.That is, after finding the lower peaks among the 60 upper peaks and the lower peaks appearing during the sampling time (1 second) by using the wavelet, the input current waveform together with the low_peak standard deviation described later as a value obtained by averaging the lower peak values. It is a feature point necessary for determining whether or not a part of an impulse waveform by tracking is irregularly included.
<특징점 12> Low _ peak 표준편차 : 이는 상기 Wavelet 변환기(24)를 이용하여 얻어지는 값으로, 트랙킹 발생시 전류 파형의 상위 피크와 하위 피크에서 임펄스 형태의 파형이 불규칙하게 발생되는 현상을 이용한 것이다. <
즉, Wavelet을 이용하여 샘플링 시간(1초) 동안 나타나는 60개의 상위 피크와 하위 피크 중 하위 피크들을 찾은 후, 상기 하위 피크값들의 표준편차를 구한 값으로 전술한 Low_peak 평균과 함께 상기 입력된 전류 파형 일부에 트랙킹에 의한 임펄스 형태의 파형이 불규칙하게 포함되었는지 여부를 판단하기 위해 필요한 특징점이다.That is, after finding the lower peaks among the 60 upper peaks and the lower peaks that appear during the sampling time (1 second) using the wavelet, the input current waveform together with the low_peak average described above is obtained by obtaining the standard deviation of the lower peak values. It is a feature point necessary for determining whether or not a part of an impulse waveform by tracking is irregularly included.
다음으로, 상기 트랙킹 검출부(30)는 특징점 검출부(20)에서 입력되는 12개의 특징점들을 이용하여 상기 전류 파형을 검출한 선로에 트랙킹이 발생되었는지 여부를 판단하는 제어부(31), 상기 제어부(31)가 트랙킹 발생 여부를 판단하기 위한 알고리즘과 상기 알고리즘의 사전 수행결과에 관한 정보 등이 미리 저장되어 있는 메모리(32), 및 트랙킹 발생시 상기 제어부(31)의 제어신호에 의해 이를 외부로 표시하는 표시부(33)를 포함하여 구성된다.Next, the tracking
본 발명에서 상기 제어부(31)는 트랙킹 발생 여부를 판단하는 추론엔진으로서 인공신경망을 사용하며, 상기 인공신경망의 최적화를 위하여 PSO(Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 사용하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the
일반적으로 인공신경망은 인간의 신경계에서 정보가 전달되는 과정을 모방한 지능형 알고리즘으로서 도3에 도시한 바와 같이 각각 다수 개의 노드로 이루어진 입력층, 은닉층 및 출력층으로 크게 구성되며, 학습이 가능하다는 장점 때문에 패 턴 인식분야에 많이 사용된다.In general, the artificial neural network is an intelligent algorithm that mimics the process of information transmission in the human nervous system. As shown in FIG. 3, the artificial neural network is largely composed of an input layer, a hidden layer, and an output layer composed of a plurality of nodes. It is widely used for pattern recognition.
상기와 같이 구성되는 인공신경망의 학습방법은 입력된 데이터의 패턴 분류와 예측에 유용한 지도학습법(supervised learning)과, 입력된 데이터의 군집화와 분리에 유용한 자율학습법(unsupervised learning)으로 크게 분류된다.The learning method of the artificial neural network configured as described above is largely classified into supervised learning useful for pattern classification and prediction of input data, and unsupervised learning useful for clustering and separating input data.
본 발명에서는 트랙킹 발생 여부를 판단하기 위한 학습방법으로서 입력에 대한 출력값을 알고 있는 상태에서 학습을 진행하는 상기 지도학습법을 사용하였으며, 학습 알고리즘으로는 입력층에서 출력층의 방향으로 입력 데이터를 전파하여 출력값을 얻은 후, 상기 출력값과 목표값 사이의 오차를 출력층에서 입력층의 방향으로 전파하여 각 층 노드 사이의 연결가중치를 변화시켜 오차를 줄여나가는 오류 역전파 알고리즘(back propagation algorithm)을 사용하였다.In the present invention, as the learning method for determining whether or not tracking occurs, the supervised learning method of learning in the state of knowing the output value of the input is used. As the learning algorithm, the input data is propagated in the direction of the input layer from the input layer to the output value. After obtaining, the error back propagation algorithm was used to reduce the error by propagating the error between the output value and the target value in the direction of the output layer from the output layer to change the connection weight between each node.
이러한 인공신경망에서의 학습방법을 구체적으로 살펴보면, 먼저 제1단계에서는 입력층과 은닉층 사이, 은닉층과 출력층 사이의 연결가중치들을 랜덤함수를 이용하여 초기화한다.Looking at the learning method in the artificial neural network in detail, first, in the first step, the connection weights between the input layer and the hidden layer, and between the hidden layer and the output layer are initialized using a random function.
다음으로 제2단계에서는 입력층에 입력된 입력 데이터에 대하여 출력층의 방향으로 전방향 전파(forward propagation)를 수행한다. Next, in the second step, forward propagation is performed on the input data input to the input layer in the direction of the output layer.
이때, 입력층에서는 입력된 데이터를 그대로 출력하고, 은닉층에서는 [수식 1]에서 알 수 있는 바와 같이 입력층의 출력값에 입력층과 은닉층의 각 노드 사이의 연결가중치를 곱한 값의 합을 은닉층의 입력으로 한다.At this time, the input layer outputs the input data as it is, and in the hidden layer, the sum of the value obtained by multiplying the output value of the input layer by the connection weight between each node of the input layer and the hidden layer, as shown in [Equation 1]. It is done.
여기에서, netj는 뉴런 j(은닉층)의 입력값, oi는 뉴런 i(입력층)의 활성값, wji는 뉴런 i와 j 사이의 연결가중치 및 θj는 뉴런 j의 문턱값이다. Here, net j is an input value of neuron j (hidden layer), o i is an active value of neuron i (input layer), w ji is a connection weight value between neurons i and j, and θ j is a threshold value of neuron j.
상기 은닉층에서는 [수식 1]에서 얻은 입력값을 활성함수에 취하여 출력하게 되는데, 상기 은닉층의 활성함수로는 [수식 2]와 같은 시그모이드(Sigmoid) 함수를 사용한다.In the hidden layer, the input value obtained in [Equation 1] is taken as an activation function and outputted. As the active function of the hidden layer, a sigmoid function such as [Equation 2] is used.
여기에서, oj는 뉴런 j(은닉층)의 활성값이다.Here, o j is the active value of neuron j (hidden layer).
이와 유사하게, 출력층에서는 [수식 1]과 같이 은닉층의 출력값(즉, 활성값)에 은닉층과 출력층의 각 노드 사이의 연결가중치를 곱한 값의 합을 출력층의 입력으로 하고, 상기 입력값을 [수식 2] 형태의 활성함수에 취하여 인공신경망의 최종 출력값을 계산한다.Similarly, in the output layer, the sum of the output value of the hidden layer (that is, the active value) multiplied by the connection weight value between the hidden layer and each node of the output layer as the input of the output layer as shown in [Equation 1], and the input value 2] Calculate the final output of the neural network by taking the form of the activation function.
다음으로, 제3단계에서는 상기 최종 출력값과 목표값을 비교하여 오차를 계산하며, 상기 오차가 적정 범위 이내이면 학습을 중단하고 그렇지 않으면 출력층에서 입력층의 방향으로 일반화된 델타 규칙에 따른 역전파 알고리즘을 수행하여 연결가중치를 조절한 후, 새로운 입력 패턴을 이용하여 상기 오차가 적정 수준이 될 때까지 상기 과정을 반복하게 된다.Next, in the third step, the error is calculated by comparing the final output value with the target value, and if the error is within an appropriate range, the learning is stopped, otherwise the backpropagation algorithm according to the delta rule generalized from the output layer to the input layer direction. After adjusting the connection weight value, the process is repeated until the error is a suitable level using a new input pattern.
이때, 일반화된 델타 규칙을 이용한 오류 역전파 알고리즘은 널리 알려진 것이기 때문에 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.In this case, since the error back propagation algorithm using the generalized delta rule is widely known, a detailed description thereof will be omitted.
한편, 상기 제어부(31)가 실제 입력되는 데이터를 이용하여 트랙킹 발생 여부를 판단하기 위해서는, 먼저 상술한 바와 같이 목표값(즉, 본 발명에서는 트랙킹 발생여부에 대응되는 값)을 알고 있는 복수의 실험데이터(즉, 본 발명에서는 전류 파형에서 추출한 12개의 특징점)를 이용한 학습이 선행적으로 이루어진 후 그 학습 결과에 따라 결정된 연결가중치 정보들이 메모리(32)에 저장되어져야 한다.Meanwhile, in order to determine whether tracking occurs using data actually input by the
이를 위하여, 본 발명에서는 트랙킹이 발생한 경우와 발생하지 않은 경우에 대한 1000개의 실험적인 전류 파형으로부터 추출한 1000개의 특징점 데이터 쌍을 이용하여 학습을 수행하였는데, 상기 학습용 데이터는 메모리(32)에 미리 저장되어 있는 것이 바람직하다.To this end, in the present invention, learning was performed using 1000 feature point data pairs extracted from 1000 experimental current waveforms for tracking occurrences and no occurrences, and the training data is previously stored in the
이때, 인공신경망의 학습을 위해서 은닉층에서의 노드 수, 모멘텀 계수 및 학습률을 미리 결정하여야 하는데, 동일한 학습 데이터를 사용하여 학습을 하는 경우에도 상기 값들을 어떻게 설정하느냐에 따라 인공신경망의 학습 성능 및 그에 따른 추론 능력이 영향을 받게 되기 때문에 상기 값들을 최적으로 설정할 필요성이 있다.At this time, in order to learn the artificial neural network, the number of nodes, the momentum coefficient and the learning rate in the hidden layer should be determined in advance. Even in the case of learning using the same learning data, the learning performance of the artificial neural network depends on how the values are set. Since the reasoning ability is affected, there is a need to set these values optimally.
또한, 트랙킹 발생 여부를 판단함에 있어서 상술한 12개의 특징점을 전부 입력 데이터로 사용할 수도 있으나, 인공신경망의 추론 성능과 계산속도를 향상시키기 위하여 이들 중 판단에 영향을 미치는 특징점만을 선택하여 입력 데이터로 사용할 필요성도 있다.In addition, all 12 above-mentioned feature points may be used as input data in determining whether tracking has occurred, but in order to improve inference performance and calculation speed of an artificial neural network, only those feature points affecting the judgment may be selected and used as input data. There is also a need.
따라서, 본 발명에서는 이를 위하여 제어부(31)가 메모리(32)에 미리 저장된 전술한 PSO 알고리즘을 이용하여 트랙킹 발생 여부 판단에 사용할 특징점의 선택, 은닉층의 노드 수, 학습률 및 모멘텀 계수 등을 최적화하는 과정을 수행한다. Accordingly, in the present invention, the process of the
상기 PSO (Particle Swarm Optimization) 알고리즘은 새, 벌 등의 군집 생활을 하는 생물체들의 이동 모습과 그 원리를 모방한 최적화 알고리즘이다. 이때, 군집을 swarm이라 하며, 군집 내의 각 개체를 particle이라 한다. The Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm is an optimization algorithm that mimics the movement of living organisms such as birds and bees and their principles. At this time, the cluster is called swarm, and each individual object in the cluster is called particle.
상기 PSO 알고리즘에서 각 particle은 찾고자 하는 해의 위치정보를 의미하며, 이 위치를 이동시키면서 최적의 위치를 찾아간다. 각 particle 위치의 이동은 swarm 내의 가장 우수한 particle에 대한 위치와, 각 particle의 자취 중에서 가장 우수했던 위치정보를 사용하여 각 particle이 이동할 방향과 속도를 계산하여 새로운 위치를 결정해 간다. In the PSO algorithm, each particle means location information of a solution to be searched for and finds an optimal location while moving this location. The movement of each particle position is determined by calculating the direction and speed of movement of each particle using the position of the best particle in the swarm and the best position information of each particle's trace.
상기 트랙킹 발생 여부의 판단에 사용할 특징점의 선택, 은닉층의 노드수, 학습률, 및 모멘텀 계수를 최적화하기 위해 본 발명에서 사용한 PSO 알고리즘의 적용방법과 최적화 과정은 다음의 5단계로 수행되며, 이때 사용되는 PSO 알고리즘에서의 particle은 [표 1]에 나타낸 바와 같이 16개의 요소로 구성된다.The method of applying and optimizing the PSO algorithm used in the present invention to optimize the selection of feature points, the number of nodes of the hidden layer, the learning rate, and the momentum coefficient for determining whether tracking has occurred is performed in the following five steps. Particles in the PSO algorithm consist of 16 elements, as shown in Table 1.
[표 1] PSO에서 particle의 구성[Table 1] Particle composition in PSO
[제1단계] : 초기화 단계[Step 1]: Initialization Step
[단계 1-1] n개의 particle을 탐색공간 내에서 랜덤하게 생성하여 초기 swarm을 형성한다. 본 발명에서는 n=50으로 설정하고, 각 환산계수의 탐색공간을 [-10, 10]으로 설정하였다. 즉, [-10, 10]의 범위에서 랜덤하게 50개의 particle을 생성하였다.[Step 1-1] n particles are randomly generated in a search space to form an initial swarm. In the present invention, n = 50 is set, and the search space of each conversion coefficient is set to [-10, 10]. That is, 50 particles were randomly generated in the range of [-10, 10].
[단계 1-2] 초기 particle의 속도를 [-vjmax, vjmax] 내에서 랜덤하게 생성한다. 이때, vjmax는 particle의 j번째 요소의 최대 이동속도를 의미하며 탐색범위의 20%로 설정한다. [Step 1-2] Randomly generate initial particle velocity within [-v jmax , v jmax ]. At this time, v jmax means the maximum moving speed of the j-th element of the particle and set to 20% of the search range.
[단계 1-3] 초기 swarm의 각 particle을 퍼지제어기에 적용하여 평가하여 평가지수를 구하여 pbest로 설정한다. 본 발명에서는 평가지수로서 [수식 3]처럼 정의되는 Mean squared error (MSE)를 사용하였다.[Step 1-3] Evaluate the evaluation index by applying each particle of the initial swarm to the fuzzy controller and set it to pbest. In the present invention, a mean squared error (MSE) defined as Equation 3 is used as an evaluation index.
여기서, m은 데이터 수, yi는 실제 출력, yi *는 인공신경망의 출력이다.Where m is the number of data, y i is the actual output, and y i * is the output of the artificial neural network.
[단계 1-4] 초기 particle의 평가지수 중 최적값을 찾아 gbest로 선정한다.[Step 1-4] Find the optimal value among the evaluation index of the initial particle and select it as gbest.
[제2단계] : 관성하중과 속도보정[Step 2]: Inertia Load and Speed Compensation
[단계 2-1] 다음으로 아래의 [수식 4]를 이용하여 관성하중 값을 계산한다. 여기서, t는 반복횟수를 의미하고, wmax = 0.9, wmin = 0.4로 설정하였으며, maxgen은 PSO 알고리즘에서 최대 반복회수를 의미하는 것으로 본 발명에서는 150으로 설정하였다.[Step 2-1] Next, calculate the inertia load value using [Equation 4] below. Here, t means the number of repetitions, set wmax = 0.9, wmin = 0.4, maxgen means the maximum number of repetitions in the PSO algorithm was set to 150 in the present invention.
[단계 2-2] 다음으로, 아래의 [수식 5]를 이용하여 각 particle의 속도를 계산한다. [Step 2-2] Next, calculate the speed of each particle using Equation 5 below.
여기서, vjk(t)는 t번째 반복에서 k번째 particle의 j번째 요소에 대한 속도를 의미하며, c1, c2는 임의의 상수로써 각각 2.0을 사용하였다. 또한, r1과 r2은 0 ~ 1 사이의 값으로서 [수식 5]를 계산할 때마다 매번 랜덤한 값을 발생시켜 사용하였으며, xjk는 k번째 particle의 j번째 요소의 값이다. Where v jk (t) is the velocity for the j th element of the k th particle in the t th iteration, and c 1 , c 2 is 2.0 as an arbitrary constant. In addition, r 1 and r 2 are values between 0 and 1, and random values are generated every time [Formula 5] is calculated, and x jk is the value of the j th element of the k th particle.
상기 [수식 5]은 particle이 이동할 방향과 속도의 변화량을 결정하는 식으로서, 각 particle의 이동경로에서 가장 우수했던 위치인 pbest와 가장 우수한 particle의 위치인 gbest의 값을 적용한다.[Equation 5] is a formula for determining the amount of change in the direction and speed of moving the particles, the value of pbest which is the best position in the movement path of each particle and gbest is the position of the best particle is applied.
[제3단계] : 각 [Step 3]: Each particleparticle 의 새로운 위치 결정New locations for
상기 [제2단계]가 완료되면, 아래의 [수식 6]을 이용하여 각 particle의 새로운 위치를 결정한다. vjk(t)는 상기 [단계 2-2]로부터 계산된 속도이며, 현재의 particle에 이 값을 더한다. 이때 새로 계산되는 xjk(t+1)의 각 요소가 탐색범위 [-10, 10]을 벗어날 경우 탐색범위의 상한값이나 하한값으로 수정한다.When the [Step 2] is completed, the new position of each particle is determined using Equation 6 below. v jk (t) is the velocity calculated from [Step 2-2], and this value is added to the current particle. At this time, if each element of x jk (t + 1) that is newly calculated is out of the search range [-10, 10], it is corrected to the upper or lower limit of the search range.
[제4단계] [Step 4] particleparticle 의 평가 및 Evaluation and pbestpbest , , gbestgbest 갱신 renewal
[단계 4-1] 상기 [단계 1-3]과 같은 방법으로 위치가 갱신된 각 particle들에 대하여 평가를 수행하여 평가지수를 구한다.[Step 4-1] The evaluation index is obtained by performing evaluation on each particle whose position is updated in the same manner as in [Step 1-3].
[단계 4-2] 상기 [단계4-1]에서 얻은 평가지수를 이용하여 각 particle의 pbest를 갱신한다. [Step 4-2] The pbest of each particle is updated using the evaluation index obtained in [Step 4-1].
이때, 각 particle의 평가지수를 이전 pbest와 비교하여, 이전의 pbest의 평가지수가 새로운 particle의 평가지수보다 클 경우 새로운 particle을 pbest로 재설정한다.At this time, the evaluation index of each particle is compared with the previous pbest. If the evaluation index of the previous pbest is larger than the evaluation index of the new particle, the new particle is reset to pbest.
[단계 4-3] pbest의 particle 중 가장 우수한 particle의 평가지수와 gbest의 평가지수를 비교하여 더 적은 평가지수를 가질 경우 gbest를 재설정한다.[Step 4-3] Compare the best index of pbest particles with the best index of gbest, and reset the gbest if it has less evaluation index.
[제5단계] 종료 평가[Step 5] End Assessment
종료조건, 즉 t>magent일 경우 프로그램을 종료하고 그렇지 않으면, 상기 [제2단계]부터 [제4단계]의 과정을 반복한다. 상기 PSO 알고리즘의 수행이 종료되면, 최종적으로 생성된 gbest는 최적의 위치정보를 갖게 된다.If the termination condition, that is, t> magent, the program is terminated. Otherwise, the process of [Step 2] to [Step 4] is repeated. When the execution of the PSO algorithm is finished, the finally generated gbest has the best location information.
상기와 같은 PSO 알고리즘의 수행과정에 따라서 제어부(31)는 특징점의 종류, 은닉층의 노드 수, 학습률 및 모멘텀 계수를 변화시켜가면서 가장 좋은 학습결과를 보이는 최적값을 얻을 수 있게 된다.According to the execution of the PSO algorithm as described above, the
본 실시예에서는 트랙킹의 발생 여부를 판단하기 위한 인공신경망의 설계를 위하여 특징점의 수를 2개 내지 5개를 사용하는 경우에 있어서 상술한 PSO 알고리즘을 직접 적용함으로써 아래의 [표 2]와 같은 결과를 얻을 수 있었다.In the present embodiment, in the case of using two to five feature points for the design of the artificial neural network to determine whether the tracking occurs, by applying the above-described PSO algorithm directly, the results as shown in Table 2 below. Could get
이때, 선택된 데이터 번호라 함은 전술한 특징점 각각의 번호를 의미하는 것으로서, 예를 들어 특징점을 2개 사용하는 경우에 선택된 데이터 번호 3과 6은 각각 <특징점 3>인 Low_peak와 특징점 6인 비대칭도를 의미한다.At this time, the selected data number means each number of the aforementioned feature points. For example, when two feature points are used, the selected data numbers 3 and 6 have an asymmetry of Low_peak of <feature point 3> and feature point 6, respectively. Means.
<표 2> PSO 알고리즘의 실제 수행결과<Table 2> Actual results of PSO algorithm
상기 <표 2>의 결과에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 트랙킹 검출방법을 적용할 경우 입력된 전류 파형에서 추출된 12개의 특징점 중 4개의 특징점(즉, <특징점 1>, <특징점 2>, <특징점 3> 및 <특징점 6>)을 인공신경망의 입력으로 하고, 은닉층의 노드 수는 9개, 학습률은 0.0102, 그리고 모멘텀 계수는 00327 로 설정하여 학습할 경우에 학습능력과 실제 데이터에 대한 추론능력이 가장 우수하게 나타나는 것으로 평가되었다.As can be seen from the result of <Table 2>, when applying the tracking detection method according to the present invention, four of the 12 feature points extracted from the input current waveform (that is, <
한편, 제어부(31)는 상기 과정에 의하여 입력으로 사용될 특징점의 종류, 은닉층의 노드 수, 학습률 및 모멘텀 계수가 최적으로 결정되면, 이들 최적화된 값들을 이용하여 오류 역전파 알고리즘에 의해 인공신경망의 각 노드 사이의 연결가중치를 학습에 의해 결정하게 된다.On the other hand, if the type of the feature point to be used as an input, the number of nodes of the hidden layer, the learning rate and the momentum coefficient are optimally determined by the above process, the
이때, 상기 인공신경망의 학습과정에 있어서 본 실시예에서는 트랙킹이 발생된 데이터에 대해서는 목표값을 -1로 설정하고, 정상상태의 데이터에 대해서는 목표값을 1로 설정하여 연결가중치를 학습하였다.In this embodiment, in the learning process of the artificial neural network, the connection weight value was learned by setting the target value to -1 for the data in which the tracking was generated and the target value to 1 for the steady state data.
상술한 바와 같이 인공신경망의 연결가중치가 일단 학습이 완료되어 메모리(32)에 저장되고 나면, 상기 특징점 검출부(20)로부터 실제 입력 데이터가 입력될 경우 제어부(31)는 학습된 연결가중치가 적용된 인공신경망 알고리즘의 출력값을 이용하여 상기 입력된 실제 데이터가 트랙킹이 발생되었는지 여부를 판단하게 된다.As described above, once the learning weight of the artificial neural network is completed and stored in the
이때, 제어부(31)는 인공신경망 알고리즘의 출력값이 0보다 큰 경우이면 트랙킹이 발생되지 않은 정상 상태의 전류 파형이라고 판단하고, 상기 인공신경망 알고리즘의 출력값이 0이거나 0보다 작을 경우에는 트랙킹이 발생되었다고 판단하게 된다.At this time, if the output value of the artificial neural network algorithm is greater than 0, the
한편, 상기 제어부(31)는 이러한 판단결과를 표시하기 위한 제어신호를 상기 표시부(33)에 전달하여 트랙킹 발생 여부를 감시자가 신속하고 정확하게 인식할 수 있도록 한다.On the other hand, the
따라서, 본 발명에 따른 인공신경망을 이용한 트랙킹 검출장치 및 방법은 실제 입력되는 전류 파형을 실시간으로 판단하여 트랙킹 발생 여부를 검출함으로써 상기 트랙킹에 의한 피해를 미연에 방지할 수 있다는 장점이 있다.Therefore, the tracking detection apparatus and method using the artificial neural network according to the present invention has the advantage that it is possible to prevent the damage caused by the tracking by detecting whether the tracking occurs by determining the current waveform actually input in real time.
이때, 상기 표시부(33)는 디스플레이 장치, 경보등 장치 또는 경보음 장치 등 감시자가 제어부(31)의 판단결과를 인식할 수 있도록 하는 다양한 방식의 표시장치들에 의해서 바람직하게 구현될 수 있다. In this case, the
도1a 내지 도1d는 옥내 배선에서 트랙킹이 발생되지 않은 경우와 발생된 경우에 있어서의 여러 가지 유형의 전류 파형을 나타낸 도면,1A to 1D are diagrams showing various types of current waveforms when and when tracking is not generated in indoor wiring;
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 인공신경망을 이용한 트랙킹 검출장치의 구성을 나타낸 블럭도, 및 Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a tracking detection apparatus using an artificial neural network according to an embodiment of the present invention, and
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 인공신경망을 이용한 트랙킹 검출장치에 사용된 인공신경망의 구성을 나타낸 도면이다.3 is a view showing the configuration of the artificial neural network used in the tracking detection device using an artificial neural network according to an embodiment of the present invention.
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