KR20110037661A - System and method for monitoring third party damage using time data filtering - Google Patents

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KR20110037661A
KR20110037661A KR1020090095193A KR20090095193A KR20110037661A KR 20110037661 A KR20110037661 A KR 20110037661A KR 1020090095193 A KR1020090095193 A KR 1020090095193A KR 20090095193 A KR20090095193 A KR 20090095193A KR 20110037661 A KR20110037661 A KR 20110037661A
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고재필
장상엽
김영근
채정민
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한국가스공사연구개발원
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Abstract

PURPOSE: A system and method for monitoring third party damage using time data filtering are provided to shorten calculation time. CONSTITUTION: Acceleration sensors(311,312) are installed on a gas pipe at a fixed interval to collect signals. Band pass filters(321,322) filter only the signals which belong to a fixed frequency band. Amplifiers(331,332) amplify filtered signals. A/D converters(341,342) convert the amplified signals into digital signals. A CPU(351) recognizes strikes due to third party damage using the digital signals.

Description

시간 데이터 필터링을 이용한 타공사 감시시스템 및 방법 {system and method for monitoring third party damage using time data filtering}Third-party monitoring system and method using time data filtering {system and method for monitoring third party damage using time data filtering}

이 발명은 시간 데이터 필터링을 이용하여 타공사를 감시하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부에서 발생하는 신호를 감지하고 이로부터 일정한 주파수대역만을 필터링한 후 신호대잡음비를 계산하여 타공사를 감시하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for monitoring third-party construction using time data filtering. More specifically, the present invention relates to a third-party construction by sensing a signal generated from the outside, filtering only a predetermined frequency band therefrom, and calculating a signal-to-noise ratio. A system and method for monitoring are provided.

일반적으로 1950년대 이후 편리하고 경제적인 에너지원 수송방법으로 배관을 이용한 수송방법이 크게 각광받고 있으며, 현재 많은 에너지원이 원거리 수송이 용이한 배관을 통해 이루어지고 있다. 이러한 배관 중 천연가스 수송에 사용되는 매설배관은 그 매설범위가 광범위하고 인구 밀집지역에도 설치되는 특징으로 인해 파손으로 인한 가스누출이나 폭발과 같은 대형사고를 유발할 수 있다.In general, since the 1950s, a convenient and economical method of transporting energy sources has been widely used as a transportation method, and many energy sources have been made through piping that is easy to transport remotely. Buried pipelines used for transporting natural gas among these pipes can cause large accidents such as gas leakage or explosion due to breakage due to the wide range of buried pipes and their installation in densely populated areas.

최근 자료의 분석에 따르면 천연가스 매설배관 손상은 배관 내부 압력변화나 부식을 원인으로 하는 것보다 배관 주변의 토목공사 중 굴착장비 등에 의한 직접적 인 타격(이하, "타공사(Third-Party Damage)"라 한다)이 더 큰 위험요소로 작용하고 있는 것으로 분석되고 있다. 타공사는 배관 파손의 주요 원인일 뿐만 아니라 특히 사고가 발생한 경우에 유발될 수 있는 경제적, 인적 피해규모가 막대하다는 점에서 그 방지대책의 마련이 필수적이라고 할 수 있다.According to the analysis of recent data, natural gas buried pipeline damage is not directly caused by pressure change or corrosion inside the pipe, but is directly affected by drilling equipment during civil work around the pipe (hereinafter referred to as "Third-Party Damage"). Is a greater risk factor. Third-party construction is not only a major cause of pipe breakage, but also the provision of countermeasures is essential in view of the enormous amount of economic and human damage that can be caused, especially in the event of an accident.

따라서, 타공사에 의한 배관 파손을 방지하기 위한 대책의 일환으로 이 발명의 출원인은 가스배관에 가해지는 충격을 유/무선데이터 통신망을 이용하여 실시간으로 모니터링하여 이를 감시자가 인식할 수 있도록 표시하거나 위험신호를 발생함으로써 사고발생을 미연에 방지할 수 있는 가스배관 감시 시스템을 특허출원하여 특허번호 제402685호로 등록(발명의 명칭: 타공사에 의한 매설배관의 실시간 손상감지 모니터링 시스템 및 가스배관의 충격위치 산출방법)한 바 있다.Therefore, as part of the countermeasures to prevent damage to the pipes caused by other constructions, the applicant of the present invention monitors the impact applied to the gas pipes in real time using wired / wireless data communication networks and displays them so that the supervisor can recognize them. Patent application for gas piping monitoring system that can prevent accidents by generating a signal and registered under patent No. 402685 (name of invention: real-time damage detection monitoring system of buried piping by other construction and impact location of gas piping) Calculation method).

그러나, 이 선행 특허 제402685호는 가속도 센서에서 감지된 감지신호의 크기를 미리 정해진 기준치와 비교한 결과에 따라 타공사의 발생여부를 판단하기 때문에 외부에서 발생된 노이즈 자체 또는 이에 의한 간섭 등으로 인해 판단 결과에 대한 신뢰성이 현저하게 떨어지는 문제점이 있었다.However, since the prior patent No. 402685 determines the occurrence of other construction according to the result of comparing the magnitude of the detection signal detected by the acceleration sensor with a predetermined reference value, the noise due to the outside or interference caused by the external There was a problem that the reliability of the judgment result is significantly lowered.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 이 발명의 출원인은 가속도센서로부터의 감지신호에서 소정 주파수 대역에서의 주파수 스펙트럼 밀도를 분석하여 타공사 발생 여부를 판단하는 주파수 스펙트럼 밀도 분석에 의한 타공사 감시방법을 특허출원번호 2005-0129958호로 출원하였다.In order to solve this problem, the applicant of the present invention has applied for a patent for a third-party monitoring method by analyzing the frequency spectrum density in a predetermined frequency band in the sensed signal from the acceleration sensor by frequency spectrum density analysis to determine whether other constructions occur. Filed under No. 2005-0129958.

도 1은 종래의 타공사 감시 시스템의 개략적인 블록 구성도이다.1 is a schematic block diagram of a conventional third-party monitoring system.

도 1을 참조하면, 가스배관(10)에 충격이 가해질 경우 충격파는 배관의 가스 를 타고 양방향으로 전파하게 되는데, 이를 감안하여 종래의 타공사 감시 시스템은 가스배관(10)의 양쪽 가장자리에 배관의 충격을 감지할 수 있도록 된 가속도센서A,B(20,30)를 설치한 상태에서 가속도센서A,B(20,30)에 의해 감지된 신호를 증폭 및 필터링하는 증폭기 및 대역여파기(40), 증폭기 및 대역여파기(40)를 거친 아날로그 신호를 대응되는 크기의 디지털신호로 변환, 즉 A/D변환하여 트리거(trigger)하는 신호처리기(50), 트리거된 신호를 실시간으로 무선 송/수신하는 무선모뎀(60), 무선모뎀(60)을 통해 전달받은 데이터를 실시간으로 분석하여 타공사의 발생여부를 분석하는 데이터분석처리기(70) 및 데이터분석처리기(70)에서 처리된 분석결과를 디스플레이하는 모니터(80)와 타공사의 발생시 이를 경보하는 알람(90)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, when an impact is applied to the gas pipe 10, the shock wave propagates in both directions through the gas of the pipe. In view of this, the conventional third-party monitoring system includes a pipe on both edges of the gas pipe 10. An amplifier and a band filter 40 for amplifying and filtering a signal detected by the acceleration sensors A and B (20, 30) in a state where the acceleration sensors A and B (20, 30) are installed to detect a shock, A signal processor 50 for converting an analog signal passed through the amplifier and the bandpass filter 40 into a digital signal having a corresponding size, that is, A / D conversion, to trigger and wirelessly transmit / receive the triggered signal in real time. Monitor displaying the analysis results processed by the data analysis processor 70 and the data analysis processor 70 to analyze the data received through the modem 60, the wireless modem 60 in real time to analyze the occurrence of other construction 80 and perforation In the event it is configured to include an alarm 90 to alert them.

가속도센서A,B(20,30)에서 감지된 충격신호는 증폭기 및 대역여파기(40), 신호처리기(50) 및 무선모뎀(60)을 통해 데이터분석처리기(70)로 전달된다. 이 데이터분석처리기(70)는 양쪽 구간의 충격신호 데이터를 비교하여 타공사가 발생한 것으로 판단되는 경우에는 알람(90)을 통해 관리자에게 경보함과 아울러 양쪽 구간의 충격신호 데이터가 도착한 시간차에 의거하여 충격 위치를 연산한 후에 모니터(80) 등을 통해 관리자에게 알려준다.The shock signals detected by the acceleration sensors A and B 20 and 30 are transmitted to the data analysis processor 70 through the amplifier and the bandpass filter 40, the signal processor 50, and the wireless modem 60. The data analysis processor 70 compares the shock signal data of both sections, and if it is determined that another construction has occurred, the data analysis processor 70 alerts the manager through an alarm 90 and based on the time difference when the shock signal data of both sections arrives. After calculating the impact position, the monitor 80 is notified to the administrator.

도 2는 종래의 주파수 스펙트럼 밀도 분석에 의한 타공사 감시 방법의 동작 흐름도이다.2 is an operation flowchart of a third-party monitoring method using a conventional frequency spectrum density analysis.

먼저, 단계(S10)에서는 가속도센서로부터 감지신호가 입력되었는지를 판단하는데, 입력되지 않은 경우에는 단계(S10)로 복귀하고, 입력된 경우에는 단계(S12) 로 진행하여 입력된 감지신호에 대해 FFT 처리를 행하게 된다. 다음으로, 단계(S14)에서는 단계(S12)에서 FFT 처리된 주파수 신호에 대해 PSD와 CSD를 계산하고, 이어지는 단계(S16)에서는 가속도센서가 설치된 인접한 두 지점의 PSD의 지배적인 주파수가 미리 정해진 기준 주파수 범위에 속하는지를 판단하게 된다.First, in step S10, it is determined whether a detection signal is input from the acceleration sensor. If no input signal is detected, the process returns to step S10. If the input signal is input, the process proceeds to step S12. Processing will be performed. Next, in step S14, the PSD and the CSD are calculated for the frequency signal FFT processed in step S12, and in step S16, the dominant frequency of the PSDs of two adjacent points where the acceleration sensors are installed is determined in advance. It is determined whether it is in the frequency range.

단계(S16)에서의 판단 결과 가속도센서가 설치된 인접한 두 지점의 PSD의 지배적인 주파수가 미리 정해진 기준 주파수 범위에 속하지 않는 경우에는 단계(S22)로 진행하여 타공사에 의한 신호가 아닌 노이즈라고 판단하여 이를 무시하고, 속하는 경우에는 다시 단계(S18)로 진행하여 인접한 두 지점의 CSD의 지배적인 주파수가 미리 정해진 기준 주파수 범위에 속하는지를 판단한다.As a result of the determination in step S16, if the dominant frequencies of the PSDs of two adjacent points where the acceleration sensors are installed do not belong to the predetermined reference frequency range, the process proceeds to step S22 to determine that the noise is not a signal by another construction. If this is ignored, the process proceeds to step S18 again to determine whether the dominant frequency of the CSD of two adjacent points falls within a predetermined reference frequency range.

단계(S18)에서의 판단 결과 인접한 두 지점의 CSD의 지배적인 주파수가 미리 정해진 기준 주파수 범위에 속하지 않는 경우에는 단계(S22)로 진행하여 타공사 신호가 아닌 노이즈라고 판단하여 이를 무시하고, 속하는 경우에는 단계(S20)로 진행하여 타공사에 의한 신호라고 판단하여 경보를 발생시키게 된다.As a result of the determination in step S18, if the dominant frequency of the CSD of two adjacent points does not belong to the predetermined reference frequency range, the process proceeds to step S22, where it is determined that the noise is not a perforated signal, and it is ignored and belongs. In step S20 to proceed to determine that the signal by the other construction is to generate an alarm.

그러나, 이러한 주파수 스펙트럼 밀도 분석에 의한 타공사 감시 방법은 가속도센서에서 감지된 충격신호를 FFT(Fast Fouier Transform)를 통해 주파수로 변환하고, 이를 다시 주파수 구간별로 미리 정해진 기준치와 비교한 결과에 따라 타공사의 발생 여부를 판단하기 때문에 FFT를 실행하기 위한 소프트웨어와 연산시간이 길며, 시스템이 복잡한 문제점이 있다.However, the third-party monitoring method based on the frequency spectrum density analysis converts the shock signal detected by the acceleration sensor into a frequency through FFT (Fast Fouier Transform), and compares it with a predetermined reference value for each frequency section. Because it determines whether the construction occurs, the software and calculation time for executing the FFT is long, and the system has a complicated problem.

상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 이 발명의 목적은, 가속도센서에서 감지된 감지신호 중 일정한 주파수대역을 필터링한 후 시간 영역에서 직접 타공사 발생 여부를 판단하는 시간 데이터 필터링을 이용한 타공사 감시시스템 및 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention, which is designed to solve the above-mentioned problems of the prior art, is to filter out a predetermined frequency band among the detection signals detected by the acceleration sensor, and then use other time data filtering to determine whether a perforation occurs directly in the time domain. To provide a construction monitoring system and method.

상술한 목적을 달성하기 위한 이 발명에 따른 시간 데이터 필터링을 이용한 타공사 감시시스템은, 가스배관에 일정한 간격으로 설치되어 신호를 수집하는 가속도센서와, 상기 가속도센서에서 수집된 신호 중 일정 주파수대역만을 필터링하는 대역통과필터와, 대역통과된 신호를 증폭하는 증폭기와, 상기 증폭기에서 증폭된 신호를 디지털로 변환하는 A/D변환기와, 상기 A/D변환기에서 출력되는 디지털신호의 신호대잡음비를 계산하여 타공사에 의한 타격을 인식하는 CPU와, 상기 CPU에서 타공사로 인한 타격으로 판단되면 상기 CPU의 제어를 받아 경보음을 발생하는 알람&부저를 구비한 것을 특징으로 한다.The third-party monitoring system using time data filtering according to the present invention for achieving the above object is an acceleration sensor installed at a predetermined interval in the gas pipe to collect a signal, and only a predetermined frequency band of the signals collected by the acceleration sensor A band-pass filter for filtering, an amplifier for amplifying the bandpassed signal, an A / D converter for digitally converting the signal amplified by the amplifier, and a signal-to-noise ratio of the digital signal output from the A / D converter And a CPU for recognizing a blow caused by another construction, and an alarm & buzzer for generating an alarm sound under the control of the CPU when it is determined that the blow due to the other construction is performed in the CPU.

또한, 이 발명에 따른 시간 데이터 필터링을 이용한 타공사 감시방법은, 수신되는 신호 중 일정 주파수대역만을 필터링하는 대역통과필터링단계와, 상기 대역통과 필터링된 신호의 신호대잡음비를 계산하여 제1기준치와 비교하는 제1비교단계 와, 상기 제1비교단계 결과 상기 대역통과 필터링된 신호의 신호대잡음비가 상기 제1기준치보다 크면 상기 대역통과 필터링된 신호에 포함된 특정 주파수대역의 신호대잡음비를 계산하여 제2기준치와 비교하는 제2비교단계와, 상기 제2비교단계 결과 상기 특정 주파수대역의 신호대잡음비가 상기 제2기준치보다 크면 타공사로 인한 타격이 발생한 것으로 판단하는 판단단계를 포함한 것을 특징으로 한다.In addition, the third-party monitoring method using the time data filtering according to the present invention, the band pass filtering step of filtering only a predetermined frequency band of the received signal, and calculates the signal-to-noise ratio of the band-pass filtered signal compared with the first reference value And a second reference value by calculating a signal-to-noise ratio of a specific frequency band included in the band-pass filtered signal when the signal-to-noise ratio of the bandpass filtered signal is greater than the first reference value as a result of the first comparison step. And a second comparing step to compare with and a determination step of determining that a blow caused by another work is generated when the signal-to-noise ratio of the specific frequency band is greater than the second reference value as a result of the second comparing step.

이 발명에 따르면, 가속도센서에서 감지된 감지신호를 주파수 대역으로 변환하지 않고 시간 영역에서 직접 타공사 발생 여부를 판단하기 때문에 연산시간이 단축되고 시스템의 단순해지는 효과가 있다. 또한, 시간 영역에서의 감지신호의 신호대잡음비를 이용하여 타공사 발생 여부를 판단함으로써, 타공사 발생 판단의 정확성을 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to shorten the calculation time and simplify the system because it is determined whether the perforation occurs directly in the time domain without converting the sensing signal detected by the acceleration sensor to the frequency band. In addition, by determining whether or not the third party is generated by using the signal-to-noise ratio of the detection signal in the time domain, there is an effect that can provide the accuracy of the third-party occurrence determination.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 이 발명의 한 실시예에 따른 시간 데이터 필터링을 이용한 타공사 감시시스템 및 방법을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a third-party monitoring system and method using time data filtering according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 이 발명에 따른 시간 데이터 필터링을 이용한 타공사 감시시스템을 도시한 기능 블록도이다.3 is a functional block diagram showing a third-party monitoring system using time data filtering according to the present invention.

이 발명의 타공사 감시시스템은 가스배관에 대한 타격이 발생할 때 이를 감시하는 신호처리유닛(300)과, 신호처리유닛(300)에서 출력되는 신호를 ADSL모뎀 등 과 같은 유선인터넷 장비나 무선랜과 같은 무선인터넷 장비를 이용하여 인터넷을 통해 서버(500)에게 전송하는 인터넷접속장치(400)로 이루어진다. 이 발명의 타공사 감시시스템은 무정전전원공급장치(UPS)를 구비하여 상용교류전원이 정전될 때에도 각 장비들이 안정적으로 동작할 수 있도록 한다.The third-party monitoring system of the present invention includes a signal processing unit 300 for monitoring a blow to a gas pipe and a signal output from the signal processing unit 300 and wired Internet equipment such as an ADSL modem or a wireless LAN. Internet connection device 400 is transmitted to the server 500 via the Internet using the same wireless Internet equipment. The third-party monitoring system of the present invention is provided with an uninterruptible power supply (UPS) to allow each equipment to operate stably even when a commercial AC power is interrupted.

도 4는 도 3의 신호처리유닛의 내부 기능 블록도이다.4 is an internal functional block diagram of the signal processing unit of FIG. 3.

각 신호처리유닛은 도 4에 도시된 바와 같이, 가스배관에 일정한 간격으로 설치되어 신호를 수집하는 가속도센서(311,312)와, 각 가속도센서(311,312)가 수집한 신호 중 100Hz 내지 1000Hz 주파수대역만을 필터링하는 대역통과필터(321,322)와, 대역통과된 신호를 증폭하는 증폭기(331,332)와, 증폭기(331,332)에서 증폭된 신호를 디지털로 변환하는 A/D변환기(341,342)와, A/D변환기(341,342)에서 출력되는 디지털신호를 이용하여 타공사에 의한 타격을 인식하는 CPU(351)와, 타공사로 인한 타격으로 판단되면 CPU(351)의 제어를 받아 경보음을 발생하는 알람&부저(371)를 구비한다.As shown in FIG. 4, each of the signal processing units is installed at a predetermined interval in the gas pipe to filter only the acceleration sensors 311 and 312 to collect signals and the signals collected by each of the acceleration sensors 311 and 312 to a frequency band of 100 Hz to 1000 Hz. Bandpass filters 321 and 322, amplifiers 331 and 332 for amplifying bandpassed signals, A / D converters 341 and 342 for digitally converting signals amplified by the amplifiers 331 and 332, and A / D converters 341 and 342. CPU 351 for recognizing the blow caused by other construction by using the digital signal output from the) and alarm & buzzer 371 which generates an alarm sound under the control of the CPU 351 if it is determined that the blow caused by the other construction. It is provided.

아울러, 이 신호처리유닛은 GPS 위성(미도시)으로부터의 위성신호를 수신하는 GPS안테나(361)와, 이 위성신호를 처리하여 현재 시각을 산출하여 CPU(351)에게 제공하는 GPS모듈(362)을 더 구비한다.In addition, the signal processing unit includes a GPS antenna 361 that receives satellite signals from a GPS satellite (not shown), and a GPS module 362 that processes the satellite signals to calculate a current time and provides the same to the CPU 351. It is further provided.

이하에는 위와 같이 구성된 이 발명의 타공사 감시시스템의 타공사 감시방법을 설명한다.Hereinafter, the third-party monitoring method of the third-party monitoring system of the present invention configured as described above.

가속도센서(311,312)가 가스배관으로부터 신호를 수집하는데, 가속도센서(311,312)에서 수집된 신호 중 100Hz 내지 1000Hz 주파수대역의 신호만을 통과시 켜 필터링한다(S501). 다음, 필터링된 신호의 신호대잡음비(제1S/N비)를 계산한다(S502).The acceleration sensors 311 and 312 collect a signal from the gas pipe, and pass and filter only signals in the frequency band of 100 Hz to 1000 Hz among the signals collected by the acceleration sensors 311 and 312 (S501). Next, the signal-to-noise ratio (first S / N ratio) of the filtered signal is calculated (S502).

다음, 제1S/N비와 미리 정해진 제1기준치를 비교하여 제1S/N비가 제1기준치보다 크면(S503), 특정주파수대역(100Hz 내지 200Hz)의 신호대잡음비(제2S/N비)를 계산한다(S504). 제1S/N비가 제1기준치보다 크지 않으면 타공사로 인한 타격이 아닌 것으로 판단하여 초기단계로 복귀한다.Next, when the first S / N ratio is greater than the first reference value by comparing the first S / N ratio with the predetermined first reference value (S503), the signal-to-noise ratio (second S / N ratio) of the specific frequency band (100 Hz to 200 Hz) is calculated. (S504). If the 1S / N ratio is not greater than the first reference value, it is determined that the damage is not caused by other construction, and the process returns to the initial stage.

다음, 제2S/N비와 미리 정해진 제2기준치를 비교하여 제2S/N비가 제2기준치보다 크면(S505), 타공사로 인한 충격이 발생한 것으로 판단하고 알람&부저(371)를 구동하여 경보를 발생한다(S506). 한편, 제2S/N비가 제2기준치보다 크지 않으면 타공사로 인한 타격이 아닌 것으로 판단하여 초기단계로 복귀한다.Next, when the second S / N ratio is greater than the second reference value by comparing the second S / N ratio with a predetermined second reference value (S505), it is determined that an impact caused by other work has occurred, and the alarm & buzzer 371 is driven to alert. To generate (S506). On the other hand, if the 2S / N ratio is not greater than the second reference value it is determined that it is not a blow due to other construction to return to the initial stage.

이하, 단계 501에서 100Hz 내지 1000Hz 주파수대역의 신호만을 통과하여 필터링하는 이유와, 단계 S504에서 특정주파수대역으로서 100Hz 내지 200Hz을 선정한 이유를 설명한다. 실제 실험 결과 발울림은 대략 100Hz 대역 이하에서 신호가 커진다. 따라서, 100Hz 대역 이하의 신호는 타공사에 의한 타격이 아닌 단순한 잡음이기 때문에 100Hz 이하의 주파수 대역은 차단한다.Hereinafter, the reason for filtering through only signals in the frequency band of 100 Hz to 1000 Hz in step 501 and the reason for selecting 100 Hz to 200 Hz as the specific frequency band in step S504 will be described. Actual experiments show that the loudness is large in the signal below the 100Hz band. Therefore, the frequency band below 100Hz is blocked because the signal below the 100Hz band is merely noise, not a blow caused by other construction.

한편, 실제 타공사에 의한 타격은 300Hz 내지 700Hz까지 넓은 대역으로 분포되며, 특이한 것은 넓은 대역의 신호 후 꼬리와 같이 고주파에서 저주파로 떨어진다. 따라서, 저주파 대역 즉 100Hz 내지 200Hz 대역의 신호대잡음비(S/N비)가 미리 정해진 제2기준치보다 작으면 타공사에 의한 타격이 아닌 단순한 잡음으로 판단한다. 이와 같이 실제 실험 결과를 기반으로 주파수대역을 선정한다.On the other hand, the blow by the actual other construction is distributed in a wide band from 300Hz to 700Hz, the unusual thing falls from high frequency to low frequency like the tail after the signal of the wide band. Therefore, when the signal-to-noise ratio (S / N ratio) of the low frequency band, that is, the 100 Hz to 200 Hz band is smaller than the second predetermined reference value, it is determined that the noise is not a blow due to other construction but is a simple noise. In this way, the frequency band is selected based on the actual experimental results.

도 1은 종래의 타공사 감시시스템의 기능 블록도,1 is a functional block diagram of a conventional third-party monitoring system,

도 2는 종래의 주파수 스펙트럼 밀도 분석에 의한 타공사 감시 방법의 동작 흐름도,2 is an operation flowchart of a third-party monitoring method using a conventional frequency spectrum density analysis;

도 3은 이 발명에 따른 시간 데이터 필터링을 이용한 타공사 감시시스템을 도시한 기능 블록도,3 is a functional block diagram showing a third-party monitoring system using time data filtering according to the present invention;

도 4는 도 3의 신호처리유닛의 내부 기능 블록도,4 is an internal functional block diagram of the signal processing unit of FIG. 3;

도 5는 이 발명에 따른 시간 데이터 필터링을 이용한 타공사 감시방법을 도시한 동작 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a third-party monitoring method using time data filtering according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >     BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

311, 312 : 가속도센서 321, 322 : 대역통과필터311, 312: acceleration sensor 321, 322: band pass filter

331, 332 : 증폭기 341, 342 : A/D변환기331, 332: amplifier 341, 342: A / D converter

351 : CPU 361 : GPS안테나351: CPU 361: GPS antenna

362 : GPS모듈 371 : 알람&부저362: GPS module 371: alarm & buzzer

Claims (5)

가스배관에 일정한 간격으로 설치되어 신호를 수집하는 가속도센서와,An acceleration sensor installed at regular intervals on the gas pipe to collect signals; 상기 가속도센서에서 수집된 신호 중 일정 주파수대역만을 필터링하는 대역통과필터와,A band pass filter for filtering only a predetermined frequency band among the signals collected by the acceleration sensor; 대역통과된 신호를 증폭하는 증폭기와,An amplifier for amplifying the bandpassed signal, 상기 증폭기에서 증폭된 신호를 디지털로 변환하는 A/D변환기와,An A / D converter for converting the signal amplified by the amplifier into digital; 상기 A/D변환기에서 출력되는 디지털신호의 신호대잡음비를 계산하여 타공사에 의한 타격을 인식하는 CPU와,A CPU for recognizing a blow caused by another construction by calculating a signal-to-noise ratio of the digital signal output from the A / D converter; 상기 CPU에서 타공사로 인한 타격으로 판단되면 상기 CPU의 제어를 받아 경보음을 발생하는 알람&부저를 구비한 것을 특징으로 하는 시간 데이터 필터링을 이용한 타공사 감시시스템.The third party monitoring system using the time data filtering, characterized in that the CPU is provided with an alarm & buzzer that generates an alarm sound under the control of the CPU when it is determined that the blow due to other construction. 제 1 항에 있어서, GPS 위성으로부터의 위성신호를 수신하는 GPS안테나와, 상기 GPS안테나에서 수신된 위성신호를 처리하여 현재 시각을 산출하여 상기 CPU에게 제공하는 GPS모듈을 더 구비한 것을 특징으로 하는 시간 데이터 필터링을 이용한 타공사 감시시스템.The GPS antenna according to claim 1, further comprising a GPS antenna for receiving satellite signals from a GPS satellite and a GPS module for processing a satellite signal received from the GPS antenna to calculate a current time and provide the same to the CPU. Third-party surveillance system using time data filtering. 제 1 항에 있어서, 상기 대역통과필터는 100Hz 내지 1000Hz 주파수대역을 통과시키는 것을 특징으로 하는 시간 데이터 필터링을 이용한 타공사 감시시스템.The third-party monitoring system using time data filtering according to claim 1, wherein the band pass filter passes a frequency band of 100 Hz to 1000 Hz. 수신되는 신호 중 일정 주파수대역만을 필터링하는 대역통과필터링단계와,A band pass filtering step of filtering only a predetermined frequency band among the received signals; 상기 대역통과 필터링된 신호의 신호대잡음비를 계산하여 제1기준치와 비교하는 제1비교단계와,A first comparison step of calculating a signal-to-noise ratio of the bandpass filtered signal and comparing it with a first reference value; 상기 제1비교단계 결과 상기 대역통과 필터링된 신호의 신호대잡음비가 상기 제1기준치보다 크면 상기 대역통과 필터링된 신호에 포함된 특정 주파수대역의 신호대잡음비를 계산하여 제2기준치와 비교하는 제2비교단계와,A second comparison step of calculating a signal-to-noise ratio of a specific frequency band included in the bandpass filtered signal when the signal-to-noise ratio of the bandpass filtered signal is greater than the first reference value as a result of the first comparison step; Wow, 상기 제2비교단계 결과 상기 특정 주파수대역의 신호대잡음비가 상기 제2기준치보다 크면 타공사로 인한 타격이 발생한 것으로 판단하는 판단단계를 포함한 것을 특징으로 하는 시간 데이터 필터링을 이용한 타공사 감시방법.And a determination step of determining that the blow due to the other construction occurred when the signal-to-noise ratio of the specific frequency band is greater than the second reference value, as a result of the second comparing step. 제 4 항에 있어서, 상기 대역통과 필터링된 신호는 100Hz 내지 1000Hz 주파수대역의 신호이고, 상기 특정 주파수대역은 100Hz 내지 200Hz 주파수대역의 신호인 것을 특징으로 하는 시간 데이터 필터링을 이용한 타공사 감시방법.The method of claim 3, wherein the bandpass filtered signal is a signal of a frequency band of 100 Hz to 1000 Hz, and the specific frequency band is a signal of a frequency band of 100 Hz to 200 Hz.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180055214A (en) * 2016-11-16 2018-05-25 이창우 The defect detecting system of oil pipeline

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