KCI등재
시간-주파수 영역 특성 응답을 이용한 매설 배관의 충격 손상 위치 표정에 대한 실험적 검증 = Experimental Verification of Damage Source Location in Buried Pipelines using Feature Response in the Time-Frequency Domain
저자
발행기관
학술지명
한국비파괴검사학회지(JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY FOR NONDESTRUCTIVE TESTING)
권호사항
발행연도
2023
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
318-326(9쪽)
제공처
소장기관
Damage to buried pipelines resulting from third-party interference has garnered attention because it can lead to significant leaks owing to ruptures. Given that such incidents often occur suddenly owing to third-party actions, the importance of buried pipeline monitoring becomes paramount for prevention and early response. Acoustic emission localization have been recognized as an effective method for detecting damage sources in structures with restricted access. In this study, we propose a signal processing method based on the feature response in the time-frequency domain to apply acoustic emission localization in noisy environments. We compared the results of the feature response through simulation and experimentally verified its application on in-service buried pipelines. The pipeline is 564 m long and has a diameter of 1200 mm. By attaching vibration accelerometers to both ends, we confirmed the ability to detect impact damages. By observing the feature response, we derived the optimal frequency band without manual frequency analysis. Therefore, we could automatically enhance the signal-to-noise ratio under various noise conditions. Our study yielded an empirical impact damage detection in the in-service pipelines that was in good agreement with the impact location.
더보기타공사에 의한 매설 배관 파손 사고는 파열로 인한 다량의 누출을 동반하여 사회적 문제로 주목받고 있다. 이러한 사고는 제 3 자에 의해 갑작스럽게 발생하는 관계로 예방과 조기 대응을 위해서는 매설 배관 모니터링 기술이 중요하다. 음향방출 위치 표정 기법은 접근이 제한되는 구조물을 대상으로 손상원 검출에 효과적인 방법으로 주목받아 왔다. 본 연구에서는 잡음 환경에서도 음향방출 위치 표정 기법을 적용하기위해 시간-주파수 영역의 특성 응답을 이용한 신호처리 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통한 특성 응답 결과를 비교하였으며, 이를 실제 운용중인 매설 배관에 적용하여 실험적으로 검증하였다. 대상 배관의 관경은1,200 mm이며, 길이 564 m에서 진동 가속도계를 부착하여 충격 손상의 검출이 가능함을 확인하였다. 특히, 특성 응답 관찰을 통해 인위적인 주파수 분석 없이 최적 주파수 대역을 도출하였다. 그 결과, 다양한 잡음조건에서 자동적으로 신호 대 잡음비 향상이 가능하였으며, 실제 충격 위치와 잘 일치함을 확인하였다.
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