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학술저널
저자정보
Wonjune Lee (한양대학교) Sunghyun Cho (한양대학교)
저널정보
대한전자공학회 전자공학회논문지 전자공학회논문지 제54권 제12호(통권 제481호)
발행연도
2017.12
수록면
10 - 18 (9page)
DOI
10.5573/ieie.2017.54.12.10

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원자력 발전소 매설 배관은 시설 노후화로 인한 누수를 피하기 어렵다. 매설 배관의 누수는 경제적 손실 및 인명 피해로 이어질 수 있기 때문에 실시간 누수 탐지 시스템은 매우 중요하다. 기존 전통적인 누수 탐지 시스템은 대부분 누수 탐지 도구등을 활용하여 작업자가 일일이 확인하는 방법이었다. 이에 본 논문에서는 매설 배관 누수를 실시간으로 자동 탐지할 수 있는 센서 네트워크 시스템을 제안한다. 배관의 누수를 탐지하는 기존의 대표적 방법은 두 가지가 있다. 첫 째는 청음봉을 이용한 물리적 방법이고 다른 하나는 배관 양단의 센서로부터 진동 신호를 수신하여 상호상관함수를 계산하여 누수를 탐지하는 방법이다. 그러나 두 가지 방법 모두 실시간에 탐지에 취약하고 전문지식이 있는 전문가가 필요하다는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해서 다양한 연구가 진행되었으나 대부분 복잡한 필터링 알고리즘이 필요하여 실시간 시스템에 사용하기에 부적합한 단계이다. 본 논문에서는 앞서 살펴본 문제점들을 해결하기 위해 향상된 누수탐지 방법을 기반으로 한 지능형 센서 네트워크 구조를 제안한다. 제안하는 방법의 성능 분석을 위해 실제 구축한 필드 테스트 및 시뮬레이션을 진행하였다. 시뮬레이션 및 필드 테스트에서는 다양한 형태의 네트워크 토폴로지에 대해 누수 탐지 데이터 전송 지연 및 패킷 전송 성공률 등을 측정하였다. 시뮬레이션 결과 네트워크 그리드 크기가 5 이하일 경우에는 선형 네트워크 구조가 더 유리하였고 네트워크 그리드 크기가 5보다 큰 경우에는 애드-혹 네트워크 구조가 전송 지연 감소에 더 유리함을 보였다.
#Pipeline #Leakage detection #Nuclear power factory #Multi-Hop Network(MHN) #Ad-hoc Network

목차

요약
Abstract
Ⅰ. Introduction
Ⅱ. Leakage Detection Method
Ⅲ. The Proposed Sensor Network
Ⅳ. Implementation and Experiment Results
Ⅴ. Conclusion
REFERENCES

참고문헌 (13)

참고문헌 신청
Du, G.; Kong, Q.; Zhou, H.; Gu, H. Multiple cracks detection in pipeline using damage index matrix based on piezoceramic transducer-enabled stress wave propagation. Sensors, Vol. 17, 8, 1812, Aug 2017. Gao, Y.; Brennan, M.; Joseph, P. A comparison of time delay estimators for the detection of leak noise signals in plastic water distribution pipes. Journal of sound and vibration, Vol. 292, 3-5, pp. 552-570, May 2006. Parida, R.K.; Thyagarajan, V.; Menon, S. In A thermal imaging based wireless sensor network for automatic water leakage detection in distribution pipes, IEEE International Conference on Electronics, Computing and Communication Technologies (CONECCT), pp. 1-6, Jan 2013. Shi, Y.; Zhang, C.; Li, R.; Cai, M.; Jia, G. Theory and application of magnetic flux leakage pipeline detection, Sensors, Vol. 15, 12, pp. 31036-31055, Dec 2015. Xiao, Q.; Li, J.; Bai, Z.; Sun, J.; Zhou, N.; Zeng, Z. A small leak detection method based on vmd adaptive de-noising and ambiguity correlation classification intended for natural gas pipelines. Sensors, Vol. 16, 12, 2116, Dec 2016.

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