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케이블 내 근접 결함 추정을 위한 영상 처리 기반의 시간 주파수 영역 반사파 계측법
Image Processing Based Time-Frequency Domain Reflectometry for Estimating the Fault Location Close to the Applied Signal Point 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.63 no.12, 2014년, pp.1683 - 1689  

정종민 (Department of Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University) ,  이춘구 (Department of Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University) ,  윤태성 (Department of Electrical Engineering, Changwon National University) ,  박진배 (Department of Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we propose an image processing based time-frequency domain reflectometry(TFDR) in order to estimate the fault location of a cable. The Wigner-Ville distribution is used for analysis in both the time domain and the frequency domain when the conventional TFDR estimates the fault locatio...

주제어

#Fault localization   #Time-frequency domain reflectometry   #Image processing   #Wigner-Ville distribution   #Cross-term  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 기존의 시간 주파수 영역 반사파 계측법에서 기준 신호 인가 지점으로부터 근접한 결함 위치를 추정할 때 발생할 수 있는 위그너-빌 분포의 혼신 성분 문제를 해결하고, 정확한 결함 위치를 추정하기 위해 영상 처리 기반의 시간 주파수 영역 반사파 계측법을 새로이 제안하기로 한다. 제안하는 방법에서는 측정 신호에 대한 위그너-빌 분포에서 기준 신호 및 반사된 신호의 위그너-빌 분포 성분들과 혼신 성분 간의 영상 특징을 이용하여 혼신 성분을 제거한다.
  • 본 논문에서는 케이블의 결함 지점을 추정하기 위한 영상처리 기반의 시간 주파수 영역 반사파 계측법을 제안하였다. 기존의 시간 주파수 영역 반사파 계측법은 시간 영역과 주파수 영역 모두에서 신호를 분석하기 위해 위그너-빌 분포를 사용한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
케이블의 고장 진단을 위한 대표적인 방법에는 무엇이 있는가? 따라서 케이블의 사고 예방을 위해는 진단기법의 연구가 필수적이며, 현재 케이블의 고장 검출 및 추정을 위한 다양한 연구들이 진행되어 오고 있다[1,5]. 케이블의 고장 진단을 위한 대표적인 방법으로는 tan���� 기법, 부분 방전(partial discharge) 기법, 그리고 반사파 계측법(reflectometry) 등이 있다. tan���� 기법은 절연층의 열화를 검출하기 위한 기법으로, 케이블 전체의 절연층 상태만을 진단할 수 있다는 한계점을 가지고 있으며, 부분 방전 기법은 절연층 내 공극에 의한 부분 방전 신호를 측정함에 따라 결함 지점을 추정할 수 있으나, 케이블 전체에 대한 부분 방전 신호를 취득해야 한다는 단점을 가지고 있다.
케이블의 사고 예방을 위한 진단기법의 연구가 필수적인 이유는? 최근 들어 국내에서 많은 전력 사고들이 발생하고 있다. 전력 사고는 막대한 경제적 손실을 발생시킬 뿐만 아니라 인명 사고를 일으킬 수도 있는 심각한 문제이다. 다양한 전력 사고중에서도 특히, 케이블의 고장으로 인한 사고가 자주 발생하고 있으며. 케이블의 사용이 증가함에 따라 더욱 큰 문제로 대두되고 있는 상황이다. 따라서 케이블의 사고 예방을 위해는 진단기법의 연구가 필수적이며, 현재 케이블의 고장 검출 및 추정을 위한 다양한 연구들이 진행되어 오고 있다[1,5].
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (12)

  1. C. K. Lee, J. B. Park, Y. J. Shin, and T. S. Yoon, "High resolution LFMCW radar system using model-based frequency estimation in cable fault localization", The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Electronics Express, vol. 11, no. 1, pp. 1-6, 2013. 

  2. Y. Ohki, T. Yamada, and N. Hirai, "Diagnosis of Cable Aging by Broadband Impedance Spectroscopy", Annual Report Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena, pp. 24-27, 2011. 

  3. Kang Ming-Cai, Wei Yang, Zhang Jun-Fangm, Hu Guang, and Yingning Qiu, "Power cable fault location based on mathematical morphology and wavelet theory", International Conference on Sustainable Power Generation and Supply, pp. 157-162, 2012. 

  4. Kang Ming-Cai, Wei Yang, Zhang Jun-Fangm, Hu Guang, and Yingning Qiu, "Power cable fault location based on mathematical morphology and wavelet theory", International Conference on Sustainable Power Generation and Supply, pp. 157-162, 2012. 

  5. Q. Shi, and O. Kanoun, "Detection and location of single cable fault by impedance spectroscopy", Instrumentation and Measurement Technology Conference Proceedings, pp. 595-599, 2014. 

  6. Jianhui Song, Yang Yu, and Hongwei Gao, "Cable Length Measurement Systems Based on Time Domain Reflectometry", Advanced in Computer Science, Environment, Ecoinformatics, and Education Communications in Computer and Information Science, vol. 214, pp. 396-401, 2011. 

  7. C. Furse, Y. C. Chung, R. Dangol, M. Nielsen, G. Mabey, and R. Woodward, "Frequency-Domain Reflectometry for on-Board Testing of Aging Aircraft Wiring", IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 45, no. 2, pp. 306-315, 2003. 

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  8. Y. J. Shin, E.J. Powers, T. S. Choe, C. Y. Hong, E. S. Song, J. G. Yook, and J. B. Park, "Application of Time-Frequency Domain Reflectometry for Detection and Localization of a Fault on a Coaxial Cable", IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 54, no. 6, pp. 2493-2500, 2005. 

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  9. J. Wang, PEC. Stone, D. Coats, Y. J. Shin, "Health Monitoring of Power Cable via Joint Time-Frequency Domain Reflectometry", IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 60, no. 3, pp. 1047-1053, 2011. 

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  10. S. H. Lee, J. B. Park, and Y. H. Choi, "Measurement of load impedance in power cables using wavelet transform-based time-frequency domain reflectometry", Measurement Science and Technology, vol. 24, no. 9, pp. 1-9, 2013. 

  11. R. B. Pachori, and S. Paradip, "A new technique to reduce cross terms in the Wigner distribution", Digital Signal Processing, vol. 17, no. 2, pp. 466-474, 2007. 

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  12. Y. K. Park, and Y. H. Kim, "A method to minimise the cross-talk of the Wigner-Ville distribution", Mechanical systems and signal processing, vol. 11, no. 4, pp. 547-559, 1997. 

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