KR102596310B1 - Condition Monitoring Method and Apparatus for Heating Cables - Google Patents

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Abstract

히팅케이블의 상태 감시 방법 및 장치가 제시된다. 본 발명에서 제안하는 히팅케이블의 상태 감시 장치는 전원전압 신호보다 크기는 작고, 고주파 성분을 포함하는 히팅케이블의 방전신호를 검출하기 위해 전원전압 신호는 차단하고 방전신호만을 검출하는 CL-CR 입력부, 검출된 방전신호를 판별하기 위해 마이크로프로세서 입력단에서 미리 정해진 레벨 이상의 아날로그 방전신호를 디지털 펄스로 정형화하는 비교기 및 파형 정형화부, 방전신호에 대해서만 결과를 출력하도록 정형화된 디지털 펄스가 방전신호인지 또는 노이즈인지 판별하는 판별부 및 정형화된 디지털 펄스가 방전신호로 판별된 경우, 경보 장치로 경보 신호를 출력하는 경보 신호 출력부를 포함한다.A method and device for monitoring the condition of a heating cable are presented. The heating cable condition monitoring device proposed in the present invention includes a CL-CR input unit that blocks the power voltage signal and detects only the discharge signal in order to detect the discharge signal of the heating cable that is smaller than the power supply voltage signal and contains high frequency components; In order to determine the detected discharge signal, a comparator and waveform shaping unit normalize the analog discharge signal above a predetermined level at the microprocessor input terminal into a digital pulse, and whether the digital pulse standardized to output a result only for the discharge signal is a discharge signal or noise. It includes a discriminator that determines and an alarm signal output unit that outputs an alarm signal to an alarm device when the standardized digital pulse is determined to be a discharge signal.

Description

히팅케이블의 상태 감시 방법 및 장치{Condition Monitoring Method and Apparatus for Heating Cables}Condition Monitoring Method and Apparatus for Heating Cables}

본 발명은 히팅케이블의 상태 감시 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and device for monitoring the condition of a heating cable.

히팅케이블은 동절기 유체이송배관의 동파방지와 철로 및 도로 등에서 결빙방지를 위해 광범위하게 사용되고 있으나, 이로 인한 화재 발생이 빈번하고 인명과 막대한 재산피해를 발생시키고 있다.Heating cables are widely used to prevent freezing of fluid transport pipes in the winter and to prevent freezing on railways and roads, but this causes frequent fires and causes casualties and enormous property damage.

소방청 국가화재정보센터의 화재통계자료에 따르면 최근 5년(2016년~2020년)동안 히팅케이블로 인한 화재는 총 1,632건으로 연 평균 320건 발생하였으며, 26명이 다치고 약 119억의 재산피해를 초래하였다. 히팅케이블은 동절기에 사용하기 때문에 12월 337건, 1월 358건과 2월 317건으로 12월~2월에 화재가 집중적으로 발생하고 있다. 화재원인은 전기적요인이 780건(47.83%)으로 가장 많았으며, 다음으로 외부 손상과 같은 기계적요인이 669건(41%)을 차지하였다[1]. According to fire statistics from the National Fire Agency's National Fire Information Center, over the past five years (2016 to 2020), there have been a total of 1,632 fires caused by heating cables, with an average of 320 cases per year, injuring 26 people and causing property damage worth about KRW 11.9 billion. did. Because heating cables are used in the winter, fires occur intensively between December and February, with 337 cases in December, 358 cases in January, and 317 cases in February. The most common cause of fire was electrical, accounting for 780 cases (47.83%), followed by mechanical factors such as external damage, accounting for 669 cases (41%) [1].

히팅케이블은 시공 시 겹침 현상, 주기적인 절연 측정 부재 및 전원의 포설 문제로 인한 온도 센서의 실내 부착 등 시공 및 관리의 부주의가 화재의 원인이 되고 있다. 따라서 히팅케이블로 인한 전기화재를 예방할 목적으로, 운전 중 히팅케이블의 온라인 상태진단기술과 장치개발이 요구되고 있다.Heating cables are caused by carelessness in construction and management, such as overlapping phenomenon during construction, lack of periodic insulation measurements, and attachment of temperature sensors indoors due to power installation problems, which are causing fires. Therefore, in order to prevent electrical fires caused by heating cables, the development of online status diagnosis technology and devices for heating cables during operation is required.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 히팅케이블로 인한 전기화재를 예방하기 위해 운전 중 히팅케이블의 온라인 상태진단 방법 및 장치를 제공하는데 있다. 운영 중 히팅케이블에서 방전 발생 시 방전신호만을 검출하기 위해 방전신호의 주파수와 전파 특성을 분석하고, 고역통과필터(다시 말해, CL-CR 입력부), 비교기 및 파형정형화부, 판별부, 경보 신호 출력부 및 마이크로프로세서로 구성되는 히팅케이블의 상태 감시 장치를 제안한다. 히팅케이블에 손상이나 경년 절연열화로 인한 화재를 예방하기 위해, 히팅케이블에 공급되는 전원 입력단에 제안하는 장치를 적용하여 히팅케이블의 절연열화와 손상을 초기 단계에 예지하고, 방전 발생 시 전원을 차단하거나 경보 장치 등에 신호를 송출하고자 한다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method and device for diagnosing the online status of a heating cable during driving in order to prevent electrical fires caused by the heating cable. In order to detect only the discharge signal when a discharge occurs in the heating cable during operation, the frequency and propagation characteristics of the discharge signal are analyzed, and a high-pass filter (in other words, CL-CR input unit), comparator, waveform shaping unit, discrimination unit, and alarm signal output are used. We propose a heating cable condition monitoring device consisting of a unit and a microprocessor. In order to prevent fires caused by damage to the heating cable or insulation deterioration over time, the proposed device is applied to the power input terminal supplied to the heating cable to predict insulation deterioration and damage to the heating cable at an early stage and cut off the power when discharge occurs. Or, you want to send a signal to an alarm device, etc.

일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 히팅케이블의 상태 감시 장치는 전원전압 신호보다 크기는 작고, 고주파 성분을 포함하는 히팅케이블의 방전신호를 검출하기 위해 전원전압 신호는 차단하고 방전신호만을 검출하는 CL-CR 입력부, 검출된 방전신호를 판별하기 위해 마이크로프로세서 입력단에서 미리 정해진 레벨 이상의 아날로그 방전신호를 디지털 펄스로 정형화하는 비교기 및 파형 정형화부, 방전신호에 대해서만 결과를 출력하도록 정형화된 디지털 펄스가 방전신호인지 또는 노이즈인지 판별하는 판별부 및 정형화된 디지털 펄스가 방전신호로 판별된 경우, 경보 장치로 경보 신호를 출력하는 경보 신호 출력부를 포함한다. In one aspect, the heating cable condition monitoring device proposed in the present invention is smaller than the power supply voltage signal and blocks the power supply voltage signal and detects only the discharge signal in order to detect the discharge signal of the heating cable containing a high frequency component. CL-CR input unit, a comparator and waveform shaping unit that normalizes analog discharge signals above a predetermined level at the microprocessor input terminal into digital pulses to determine the detected discharge signal, and digital pulses standardized to output results only for discharge signals are discharged. It includes a determination unit that determines whether it is a signal or noise, and an alarm signal output unit that outputs an alarm signal to an alarm device when the standardized digital pulse is determined to be a discharge signal.

CL-CR 입력부는 전원전압 신호의 주파수 성분은 제거하기 위해 적어도 -180dB 이상 감쇄시키고, 히팅케이블에 의해 발생한 아크신호의 고주파 성분을 측정 하기 위해 고역통과필터인 R, L 및 C를 포함하는 2단의 수동 필터를 포함하고, 고역통과필터의 차단주파수는 아크신호의 고주파 성분인 방전신호를 감쇄없이 통과 시키도록 설정된다. The CL-CR input unit attenuates the frequency component of the power voltage signal by at least -180dB to remove it, and has a two-stage high-pass filter R, L, and C to measure the high-frequency component of the arc signal generated by the heating cable. It includes a passive filter, and the cutoff frequency of the high-pass filter is set to pass the discharge signal, which is a high-frequency component of the arc signal, without attenuation.

비교기 및 파형 정형화부는 가변저항에 의해 미리 정해진 레벨 이상의 방전신호가 비교기에 입력되면 비교기는 아날로그 방전신호에 대해 디지털 펄스로 정형화하여 부극성 펄스를 출력하고, 상기 부극성 펄스를 반전시켜 정형화된 정극성 펄스를 출력하며, 정형화된 정극성 펄스의 폭은 가변저항의 미리 설정된 값을 초과하는 시간에 비례하여 발생된다. When a discharge signal higher than a predetermined level by a variable resistor is input to the comparator, the comparator and waveform shaping unit normalize the analog discharge signal into a digital pulse and output a negative pulse, and invert the negative pulse to form a normalized positive polarity pulse. A pulse is output, and the width of the standardized positive polarity pulse is generated in proportion to the time it exceeds the preset value of the variable resistance.

판별부는 방전신호에 의한 이상상태를 판별하기 위해 입력되는 펄스의 주기성 및 발생률에 기초하는 판별 알고리즘을 이용하여 방전신호인지 또는 노이즈인지 판별한다. The determination unit determines whether it is a discharge signal or noise using a discrimination algorithm based on the periodicity and occurrence rate of the input pulse to determine an abnormal state caused by the discharge signal.

판별 알고리즘은 입력되는 펄스 간의 주기성이 없고, 미리 정해진 주기 마다 미리 정해진 수 이상의 펄스 검출 시 방전신호로 판별하고, 입력되는 펄스 간의 주기성이 있는 경우는 인버터 등 외부 노이즈로 판별한다. The determination algorithm determines it as a discharge signal when there is no periodicity between input pulses and more than a predetermined number of pulses are detected at a predetermined period. If there is periodicity between input pulses, it is judged as external noise such as an inverter.

또 다른 일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 히팅케이블의 상태 감시 방법은 CL-CR 입력부를 통해 전원전압 신호보다 크기는 작고, 고주파 성분을 포함하는 히팅케이블의 방전신호를 검출하기 위해 전원전압 신호는 차단하고 방전신호만을 검출하는 단계, 검출된 방전신호를 판별하기 위해 마이크로프로세서 입력단에서 비교기 및 파형 정형화부를 통해 미리 정해진 레벨 이상의 아날로그 방전신호를 디지털 펄스로 정형화하는 단계, 방전신호에 대해서만 결과를 출력하도록 정형화된 디지털 펄스가 방전신호인지 또는 노이즈인지 판별부를 통해 판별하는 단계 및 정형화된 디지털 펄스가 방전신호로 판별된 경우, 경보 신호 출력부를 통해 경보 장치로 경보 신호를 출력하는 단계를 포함한다.In another aspect, the method for monitoring the status of a heating cable proposed in the present invention is to detect a discharge signal of a heating cable that is smaller in size than the power supply voltage signal and includes a high-frequency component through the CL-CR input unit. blocking and detecting only the discharge signal; shaping the analog discharge signal above a predetermined level into a digital pulse through a comparator and waveform shaping unit at the microprocessor input terminal to determine the detected discharge signal; outputting the results only for the discharge signal. It includes the step of determining whether the standardized digital pulse is a discharge signal or noise through a determination unit, and when the standardized digital pulse is determined to be a discharge signal, outputting an alarm signal to the alarm device through an alarm signal output unit.

본 발명의 실시예들에 따르면 히팅케이블로 인한 전기화재를 예방하기 위해 운전 중 히팅케이블의 온라인 상태진단을 수행할 수 있다. 제안하는 고역통과필터(다시 말해, CL-CR 입력부), 비교기 및 파형정형화부, 판별부, 경보 신호 출력부 및 마이크로프로세서로 구성되는 히팅케이블의 상태 감시 장치를 통해 운영 중 히팅케이블에서 방전 발생 시 방전신호만을 검출하기 위해 방전신호의 주파수와 전파 특성을 분석할 수 있다 또한, 히팅케이블에 손상이나 경년 절연열화로 인한 화재를 예방하기 위해, 히팅케이블에 공급되는 전원 입력단에 제안하는 장치를 적용하여 히팅케이블의 절연열화와 손상을 초기 단계에 예지하고, 방전 발생 시 전원을 차단하거나 경보 장치 등에 신호를 송출할 수 있다. According to embodiments of the present invention, online status diagnosis of the heating cable can be performed while driving to prevent electric fires caused by the heating cable. When discharge occurs in the heating cable during operation, the proposed heating cable status monitoring device consists of a high-pass filter (in other words, CL-CR input unit), comparator, waveform shaping unit, discriminator, alarm signal output unit, and microprocessor. In order to detect only the discharge signal, the frequency and propagation characteristics of the discharge signal can be analyzed. Additionally, in order to prevent fire due to damage to the heating cable or insulation deterioration over time, the proposed device is applied to the power input terminal supplied to the heating cable. Insulation deterioration and damage to heating cables can be predicted at an early stage, and when discharge occurs, the power can be cut off or a signal can be sent to an alarm device, etc.

도 1은 히팅케이블의 구조와 전기적 등가회로를 나타내는 도면이다.
도 2는 히팅케이블에서의 전파특성을 분석하기 실험 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 히팅케이블에서의 전파특성 실험 결과를 나타내는 파형이다.
도 4는 펄스 입력단으로부터의 거리에 따라 검출된 펄스를 비교하기 위한 파형이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅케이블의 상태 감시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅케이블의 상태 감시 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 CL-CR 입력부의 내부 회로 및 주파수 응답 특성을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비교기 및 파형 정형화부의 내부 회로 및 정형화된 펄스를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 검출된 방전신호와 파형 정형회로의 출력펄스를 비교하기 위한 파형이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 판별부의 내부 회로 및 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.
Figure 1 is a diagram showing the structure and electrical equivalent circuit of a heating cable.
Figure 2 is a diagram showing an experimental device for analyzing radio wave characteristics in a heating cable.
Figure 3 is a waveform showing the results of an experiment on propagation characteristics in a heating cable.
Figure 4 is a waveform for comparing pulses detected according to the distance from the pulse input terminal.
Figure 5 is a flowchart illustrating a method for monitoring the condition of a heating cable according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing the configuration of a state monitoring device for a heating cable according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing the internal circuit and frequency response characteristics of the CL-CR input unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram showing the internal circuit and shaped pulse of the comparator and waveform shaping unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a waveform for comparing the detected discharge signal and the output pulse of the waveform shaping circuit according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a diagram for explaining the internal circuit and algorithm of the determination unit according to an embodiment of the present invention.

본 발명에서는 히팅케이블로 인한 전기화재를 예방하기 위해 방전 검출에 의한 히팅케이블의 온라인 상태진단 기술을 제안한다[2-4]. 본 발명의 실시예들에 따르면 히팅케이블로 인한 전기화재를 예방하기 위해 운전 중 히팅케이블의 온라인 상태진단을 수행할 수 있다. 제안하는 고역통과필터(다시 말해, CL-CR 입력부), 비교기 및 파형정형화부, 판별부, 경보 신호 출력부 및 마이크로프로세서로 구성되는 히팅케이블의 상태 감시 장치를 통해 운영 중 히팅케이블에서 방전 발생 시 방전신호만을 검출하기 위해 방전신호의 주파수와 전파 특성을 분석할 수 있다. 또한, 히팅케이블에 손상이나 경년 절연열화로 인한 화재를 예방하기 위해, 히팅케이블에 공급되는 전원 입력단에 제안하는 장치를 적용하여 히팅케이블의 절연열화와 손상을 초기 단계에 예지하고, 방전 발생 시 전원을 차단하거나 경보 장치 등에 신호를 송출할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. In order to prevent electrical fires caused by heating cables, the present invention proposes an online status diagnosis technology for heating cables through discharge detection [2-4]. According to embodiments of the present invention, online status diagnosis of the heating cable can be performed while driving to prevent electric fires caused by the heating cable. When discharge occurs in the heating cable during operation, the proposed heating cable status monitoring device consists of a high-pass filter (in other words, CL-CR input unit), comparator, waveform shaping unit, discriminator, alarm signal output unit, and microprocessor. To detect only the discharge signal, the frequency and propagation characteristics of the discharge signal can be analyzed. In addition, in order to prevent fires due to damage to the heating cable or insulation deterioration over time, the proposed device is applied to the power input terminal supplied to the heating cable to predict insulation deterioration and damage to the heating cable at an early stage, and to prevent fires due to insulation deterioration over time. It can block or send a signal to an alarm device, etc. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 히팅케이블의 구조와 전기적 등가회로를 나타내는 도면이다. Figure 1 is a diagram showing the structure and electrical equivalent circuit of a heating cable.

도 1(a)는 히팅케이블의 구조를 나타내는 도면이고, 도 1(b)는 전기적 등가회로를 나타내는 도면이고, 도 1(c)는 방전 시 등가 회로를 나타내는 도면이다. 전기적 등가회로는 무한 분포정수회로이며, 주위온도에 대응하여 발열량을 조절하는 자기 온도 제어형으로, 발열체로서 반도전성 폴리머를 사용한다. 구조적 특징에 따라 CR형, CT형 및 BARE형으로 구분할 수 있고, 별도의 온도제어기를 필요로 하지 않고 히팅케이블 고유 설정온도 이상을 초과하지 않는다. Figure 1(a) is a diagram showing the structure of a heating cable, Figure 1(b) is a diagram showing an electrical equivalent circuit, and Figure 1(c) is a diagram showing an equivalent circuit during discharge. The electrical equivalent circuit is an infinite distribution constant circuit, a self-temperature control type that adjusts the amount of heat generated in response to the ambient temperature, and uses a semiconducting polymer as a heating element. Depending on the structural characteristics, it can be divided into CR type, CT type, and BARE type. It does not require a separate temperature controller and does not exceed the heating cable's unique set temperature.

주위온도의 변화에 따라 발열량이 증감되기 때문에 에너지 절감 효과가 우수하고 국부적 과열이나 소손 현상이 발생하지 않는 특징이 있다. 또한 임의로 길이를 절단하여 사용할 수 있는 장점과 유연성이 뛰어나 시공이 편리하고 수명도 반영구적이다. 그러나 피복의 경년 절연열화나 외부적 충격에 의한 소손 등으로 전기화재의 원인이 되고 있다. Because the amount of heat generated increases or decreases with changes in ambient temperature, it has excellent energy saving effects and does not cause local overheating or burnout. In addition, it has the advantage of being able to be cut to any length and has excellent flexibility, making construction convenient and having a semi-permanent lifespan. However, it is a cause of electrical fires due to insulation deterioration of the covering over time or burnout due to external shock.

도 1(c)와 같이 히팅케이블에서 발생하는 방전은 히팅케이블의 높은 임피던스를 통한 직렬방전이며, 절연 파괴 시 미소 방전이 발생하고 지속되면 국부적 온도가 상승하여 발열에 의해 히팅케이블의 절연부는 탄화되고, 방전전류의 증가와 반복 현상으로 탄화 도전로가 형성되어 발화로 진전되게 된다[5-8]. As shown in Figure 1(c), the discharge occurring in the heating cable is a series discharge through the high impedance of the heating cable. When insulation is broken, a micro discharge occurs and if it continues, the local temperature rises and the insulation of the heating cable is carbonized due to heat generation. , As the discharge current increases and repeats, a carbonized conductive path is formed, which progresses to ignition [5-8].

도 2는 히팅케이블에서의 전파특성을 분석하기 실험 장치를 나타내는 도면이다. Figure 2 is a diagram showing an experimental device for analyzing radio wave characteristics in a heating cable.

실시예들에 따르면 히팅케이블로 인한 전기화재를 예방하기 위해 운전 중 히팅케이블의 온라인 상태진단을 수행할 수 있다. 제안하는 고역통과필터(다시 말해, CL-CR 입력부), 비교기 및 파형정형화부, 판별부, 경보 신호 출력부 및 마이크로프로세서로 구성되는 히팅케이블의 상태 감시 장치를 통해 운영 중 히팅케이블에서 방전 발생 시 방전신호만을 검출하기 위해 방전신호의 주파수와 전파 특성을 분석할 수 있다. 또한, 히팅케이블에 손상이나 경년 절연열화로 인한 화재를 예방하기 위해, 히팅케이블에 공급되는 전원 입력단에 제안하는 장치를 적용하여 히팅케이블의 절연열화와 손상을 초기 단계에 예지하고, 방전 발생 시 전원을 차단하거나 경보 장치 등에 신호를 송출할 수 있다. 일 실시예에 따른 방전신호의 크기 및 주파수, 히팅케이블에서의 전파특성을 분석하기 위하여 도 2와 과 같은 실험계를 구성하였으며, 절연열화로 인한 방전현상은 UL 1699에 규정된 아크발생장치를 이용하여 모의하였다[8]. According to embodiments, in order to prevent electrical fires caused by heating cables, online status diagnosis of the heating cable may be performed while driving. When discharge occurs in the heating cable during operation, the proposed heating cable status monitoring device consists of a high-pass filter (in other words, CL-CR input unit), comparator, waveform shaping unit, discriminator, alarm signal output unit, and microprocessor. To detect only the discharge signal, the frequency and propagation characteristics of the discharge signal can be analyzed. In addition, in order to prevent fires due to damage to the heating cable or insulation deterioration over time, the proposed device is applied to the power input terminal supplied to the heating cable to predict insulation deterioration and damage to the heating cable at an early stage, and to prevent fires due to insulation deterioration over time. It can block or send a signal to an alarm device, etc. In order to analyze the size and frequency of the discharge signal and the propagation characteristics in the heating cable according to one embodiment, an experimental system as shown in Figure 2 was constructed, and the discharge phenomenon due to insulation deterioration was investigated using an arc generator specified in UL 1699. It was simulated [8].

도 3은 히팅케이블에서의 전파특성 실험 결과를 나타내는 파형이다. Figure 3 is a waveform showing the results of an experiment on propagation characteristics in a heating cable.

히팅케이블에서 방전 모의 시 발생한 전압의 특징은 도 3(a)와 같다. 일반적인 부하에서 방전 발생 시 전원주파수 60 Hz의 전원전압은 영점지점에서 지연이 발생하게 된다. The characteristics of the voltage generated when simulating discharge in the heating cable are shown in Figure 3(a). When a discharge occurs in a typical load, the power supply voltage with a power frequency of 60 Hz is delayed at the zero point.

히팅케이블의 경우 케이블의 일종으로 전파특성에 의해 거리에 따라 전압의 크기 및 위상이 변하게 되며, 영점이 아닌 위상 지연이 발생한다. 따라서 실시예에서는 전원전압에 중첩된 방전신호만을 검출하기 위해 고역통과필터를 적용하였다. 도 3(b)는 전원주파수가 제거된 방전신호만을 나타낸 것이다. LabVIEW 기반으로 설계한 FFT(Fast Fourier Transformation) 알고리즘을 적용하여 히팅케이블에 서 발생하는 방전신호의 주파수를 분석한 결과, 도 3(c)와 같이 70~110 kHz에 분포하고 있음을 확인할 수 있다. In the case of a heating cable, the magnitude and phase of the voltage changes depending on the distance due to propagation characteristics as a type of cable, and a phase delay rather than zero occurs. Therefore, in the embodiment, a high-pass filter was applied to detect only the discharge signal superimposed on the power supply voltage. Figure 3(b) shows only the discharge signal with the power frequency removed. As a result of analyzing the frequency of the discharge signal generated from the heating cable by applying the FFT (Fast Fourier Transformation) algorithm designed based on LabVIEW, it can be confirmed that it is distributed between 70 and 110 kHz, as shown in Figure 3(c).

도 4는 펄스 입력단으로부터의 거리에 따라 검출된 펄스를 비교하기 위한 파형이다. Figure 4 is a waveform for comparing pulses detected according to the distance from the pulse input terminal.

방전신호의 전파케이블 및 히팅케이블은 도 1(b)에 나타낸 바와 같이 무한 분포 정수회로이며, 절연 열화로 발생하는 방전신호는 수 십 kHz 이상의 주파수 성분을 갖는다. 따라서 방전신호의 전파 경로에서 크기와 위상의 변화가 발생하므로 거리에 따른 전파 특성을 분석하였다. 도 1(b)의 등가회로에서 방전신호가 발생하게 되면 전압 신호 와 전류 신호 가 히팅케이블을 따라 전파하게 되며, 전파 특성은 식 (1)과 같다[9].The radio wave cable and heating cable of the discharge signal are infinitely distributed integer circuits, as shown in FIG. 1(b), and the discharge signal generated by insulation deterioration has a frequency component of several tens of kHz or more. Therefore, since changes in size and phase occur in the propagation path of the discharge signal, propagation characteristics according to distance were analyzed. When a discharge signal occurs in the equivalent circuit of Figure 1(b), the voltage signal eddy current signal propagates along the heating cable, and the propagation characteristics are as shown in equation (1) [9].

(1) (One)

여기서, 는 전파 정수, 는 감쇠 정수, 는 위상 정수이다. 의 실수부인 감쇠 상수 는 케이블의 단위 길이당 신호의 감쇠이며, 허수부인 위상 상수 는 케이블의 단위 길이당 위상 변화이고, 는 각주파수 (rad/sec)이다. 는 모두 케이블의 크기와 재료 특성에 의존하기 때문에 케이블마다 다르고, R, L, G 그리고 C도 일정하지 않으며, 주파수에 따라 변한다. here, is the propagation integer, is the damping constant, is a phase constant. The real negative damping constant of is the attenuation of the signal per unit length of cable, and is the imaginary part of the phase constant. is the phase change per unit length of the cable, is the angular frequency (rad/sec). and varies from cable to cable because it all depends on the size and material properties of the cable, and R, L, G and C are also not constant and change with frequency.

실험에서는 전파에 의한 방전신호의 분석을 위해 100 m 길이의 히팅케이블에서 방전신호의 전파특성을 분석하였다. 펄스발생기(Agilent, 50 MHz, 33250A)로 전원단에 펄스(100 mVpeak, tr: 100ns, tw: 3us)를 주입하였으며, 거리에 따른 펄스파형을 도 4에 나타내었다. In the experiment, the propagation characteristics of the discharge signal were analyzed in a 100 m long heating cable to analyze the discharge signal by radio waves. A pulse (100 mV peak , t r : 100ns, t w : 3us) was injected into the power supply using a pulse generator (Agilent, 50 MHz, 33250A), and the pulse waveform according to distance is shown in Figure 4.

도 4(a)는 펄스 입력단으로부터 25 m 거리에서 검출된 펄스를 비교한 것이며, 도 4(b)는 25 m, 50 m, 75 m 및 100 m 위치에서 검출된 파형을 중첩시켜 비교한 것이다. 거리에 따라 크기가 감소하고 위상 지연이 있음을 알 수 있다. 100 m 지점에서 검출된 펄스는 크기에 있어 약 84.8%의 감쇄를 보였다. Figure 4(a) compares pulses detected at a distance of 25 m from the pulse input terminal, and Figure 4(b) compares the waveforms detected at 25 m, 50 m, 75 m, and 100 m by overlapping them. It can be seen that the size decreases with distance and there is a phase delay. The pulse detected at 100 m showed an attenuation of approximately 84.8% in size.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅케이블의 상태 감시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 5 is a flowchart illustrating a method for monitoring the status of a heating cable according to an embodiment of the present invention.

제안하는 히팅케이블의 상태 감시 방법은 CL-CR 입력부를 통해 전원전압 신호보다 크기는 작고, 고주파 성분을 포함하는 히팅케이블의 방전신호를 검출하기 위해 전원전압 신호는 차단하고 방전신호만을 검출하는 단계(510), 검출된 방전신호를 판별하기 위해 마이크로프로세서 입력단에서 비교기 및 파형 정형화부를 통해 미리 정해진 레벨 이상의 아날로그 방전신호를 디지털 펄스로 정형화하는 단계(520), 방전신호에 대해서만 결과를 출력하도록 정형화된 디지털 펄스가 방전신호인지 또는 노이즈인지 판별부를 통해 판별하는 단계(530) 및 정형화된 디지털 펄스가 방전신호로 판별된 경우, 경보 신호 출력부를 통해 경보 장치로 경보 신호를 출력하는 단계(540)를 포함한다. The proposed method of monitoring the status of the heating cable involves blocking the power voltage signal and detecting only the discharge signal in order to detect the discharge signal of the heating cable that is smaller than the power supply voltage signal and contains high frequency components through the CL-CR input unit ( 510), shaping an analog discharge signal of a predetermined level or higher into a digital pulse through a comparator and a waveform shaping unit at the microprocessor input terminal to determine the detected discharge signal (520), formatting a digital pulse to output results only for the discharge signal It includes a step 530 of determining whether the pulse is a discharge signal or noise through a determination unit, and a step 540 of outputting an alarm signal to the alarm device through an alarm signal output unit when the standardized digital pulse is determined to be a discharge signal. .

단계(510)에서, CL-CR 입력부를 통해 전원전압 신호보다 크기는 작고, 고주파 성분을 포함하는 히팅케이블의 방전신호를 검출하기 위해 전원전압 신호는 차단하고 방전신호만을 검출한다. In step 510, in order to detect a discharge signal of the heating cable that is smaller than the power supply voltage signal and contains a high frequency component through the CL-CR input unit, the power supply voltage signal is blocked and only the discharge signal is detected.

CL-CR 입력부는 전원전압 신호의 주파수 성분은 제거하기 위해 적어도 -180dB 이상 감쇄시킬 수 있다. CL-CR 입력부는 히팅케이블에 의해 발생한 아크신호의 고주파 성분을 측정 하기 위해 고역통과필터인 R, L 및 C를 포함하는 2단의 수동 필터를 포함하고, 고역통과필터의 차단주파수는 아크신호의 고주파 성분인 방전신호를 감쇄없이 통과 시킬 수 있다. The CL-CR input unit can attenuate at least -180dB or more to remove the frequency component of the power voltage signal. The CL-CR input unit includes a two-stage passive filter including high-pass filters R, L, and C to measure the high-frequency component of the arc signal generated by the heating cable, and the cutoff frequency of the high-pass filter is that of the arc signal. Discharge signals, which are high-frequency components, can pass through without attenuation.

단계(520)에서, 검출된 방전신호를 판별하기 위해 마이크로프로세서 입력단에서 비교기 및 파형 정형화부를 통해 미리 정해진 레벨 이상의 아날로그 방전신호를 디지털 펄스로 정형화한다. In step 520, in order to determine the detected discharge signal, an analog discharge signal of a predetermined level or higher is shaped into a digital pulse through a comparator and a waveform shaping unit at the microprocessor input terminal.

비교기 및 파형 정형화부에서 가변저항에 의해 미리 정해진 레벨 이상의 방전신호가 비교기에 입력되면 비교기는 아날로그 방전신호에 대해 디지털 펄스로 정형화하여 부극성 펄스를 출력하고, 상기 부극성 펄스를 반전시켜 정형화된 정극성 펄스를 출력한다. 이때, 정형화된 정극성 펄스의 폭은 가변저항의 미리 설정된 값을 초과하는 시간에 비례하여 발생된다. When a discharge signal higher than a predetermined level by a variable resistor in the comparator and waveform shaping unit is input to the comparator, the comparator normalizes the analog discharge signal into a digital pulse and outputs a negative pulse, and inverts the negative pulse to form a normalized pulse. Outputs polarity pulse. At this time, the width of the standardized positive polarity pulse is generated in proportion to the time exceeding the preset value of the variable resistance.

단계(530)에서, 방전신호에 대해서만 결과를 출력하도록 정형화된 디지털 펄스가 방전신호인지 또는 노이즈인지 판별부를 통해 판별한다. In step 530, it is determined through a determination unit whether the digital pulse, which is standardized to output a result only for the discharge signal, is a discharge signal or noise.

판별부는 방전신호에 의한 이상상태를 판별하기 위해 입력되는 펄스의 주기성 및 발생률에 기초하는 판별 알고리즘을 이용하여 방전신호인지 또는 노이즈인지 판별한다. 본 발명의 실시 예에 따른 판별 알고리즘은 입력되는 펄스 간의 주기성이 없고, 미리 정해진 주기 마다 미리 정해진 수 이상의 펄스 검출 시 방전신호로 판별하고, 입력되는 펄스 간의 주기성이 있는 경우는 인버터 등 외부 노이즈로 판별할 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서에 입력되는 제1 펄스와 제2 펄스 및 후속 펄스의 주기성이 없고, 1,000ms마다 15개 이상의 펄스 검출 시에는 방전신호로 식별하며, 펄스 간 주기성이 있는 경우는 인버터 사용에 의한 노이즈로 판단할 수 있다. 이러한 판별 알고리즘의 파라미터 수치는 실시예일뿐 이에 한정되지 않으며, 현장 상황에 따라 능동적으로 변경하여 적용할 수 있다. The determination unit determines whether it is a discharge signal or noise using a discrimination algorithm based on the periodicity and occurrence rate of the input pulse to determine an abnormal state caused by the discharge signal. The determination algorithm according to an embodiment of the present invention determines it as a discharge signal when there is no periodicity between input pulses and more than a predetermined number of pulses are detected at a predetermined period. If there is periodicity between input pulses, it is determined as external noise such as an inverter. can do. For example, there is no periodicity between the first pulse, second pulse, and subsequent pulses input to the microprocessor, and when more than 15 pulses are detected every 1,000 ms, it is identified as a discharge signal. If there is periodicity between pulses, the inverter cannot be used. This can be judged as noise. The parameter values of this discrimination algorithm are only examples and are not limited thereto, and can be actively changed and applied according to field conditions.

단계(540)에서, 정형화된 디지털 펄스가 방전신호로 판별된 경우, 경보 신호 출력부를 통해 경보 장치로 경보 신호를 출력한다. In step 540, when the standardized digital pulse is determined to be a discharge signal, an alarm signal is output to the alarm device through the alarm signal output unit.

제안하는 히팅케이블의 상태 감시 장치의 경보 신호 출력부에서는 정상 시 b접점(다시 말해 하이(high))에서 방전신호 시 a접점(다시 말해, 로우(low))으로 전환되어 자동화재경보장치에 신호를 보낼 수 있다. 감시장치의 출력신호를 정상 시 b접점으로 한 이유는 페일-세이프(fail-safe)를 고려하여 검출장치가 동작하지 않을 시에도 a접점이 되어 신호를 출력하도록 하기 위한 것이다. The alarm signal output unit of the proposed heating cable status monitoring device switches from contact point B (in other words, high) when normal to contact point A (in other words, low) in case of a discharge signal, thereby sending a signal to the automatic fire alarm device. You can send . The reason for setting the output signal of the monitoring device to contact point B when normal is to consider fail-safe so that it becomes contact point A and outputs a signal even when the detection device is not operating.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅케이블의 상태 감시 장치의 구성을 나타내는 도면이다. Figure 6 is a diagram showing the configuration of a state monitoring device for a heating cable according to an embodiment of the present invention.

제안하는 히팅케이블의 상태 감시 장치(600)는 CL-CR 입력부(610), 비교기 및 파형 정형화부(620), 판별부(630) 및 경보 신호 출력부(640)를 포함한다. The proposed heating cable condition monitoring device 600 includes a CL-CR input unit 610, a comparator and waveform shaping unit 620, a determination unit 630, and an alarm signal output unit 640.

CL-CR 입력부(610), 비교기 및 파형 정형화부(620), 판별부(630) 및 경보 신호 출력부(640)는 도 5의 단계들(410~440)을 수행하기 위해 구성될 수 있다.The CL-CR input unit 610, the comparator and waveform shaping unit 620, the determination unit 630, and the alarm signal output unit 640 may be configured to perform steps 410 to 440 of FIG. 5.

CL-CR 입력부(610)는 전원전압 신호보다 크기는 작고, 고주파 성분을 포함하는 히팅케이블의 방전신호를 검출하기 위해 전원전압 신호는 차단하고 방전신호만을 검출한다. The CL-CR input unit 610 is smaller than the power supply voltage signal and, in order to detect the discharge signal of the heating cable containing high frequency components, blocks the power supply voltage signal and detects only the discharge signal.

CL-CR 입력부(610)는 전원전압 신호의 주파수 성분은 제거하기 위해 적어도 -180dB 이상 감쇄시킬 수 있다. CL-CR 입력부(610)는 히팅케이블에 의해 발생한 아크신호의 고주파 성분을 측정 하기 위해 고역통과필터인 R, L 및 C를 포함하는 2단의 수동 필터를 포함하고, 고역통과필터의 차단주파수는 아크신호의 고주파 성분인 방전신호를 감쇄없이 통과 시킬 수 있다. The CL-CR input unit 610 can attenuate the frequency component of the power voltage signal by at least -180 dB to remove it. The CL-CR input unit 610 includes a two-stage passive filter including high-pass filters R, L, and C to measure the high-frequency component of the arc signal generated by the heating cable, and the cutoff frequency of the high-pass filter is The discharge signal, which is a high-frequency component of the arc signal, can pass through without attenuation.

비교기 및 파형 정형화부(620)는 검출된 방전신호를 판별하기 위해 마이크로프로세서 입력단에서 비교기 및 파형 정형화부를 통해 미리 정해진 레벨 이상의 아날로그 방전신호를 디지털 펄스로 정형화한다. The comparator and waveform shaping unit 620 forms an analog discharge signal of a predetermined level or higher into a digital pulse through a comparator and waveform shaping unit at the microprocessor input terminal to determine the detected discharge signal.

비교기 및 파형 정형화부(620)에서 가변저항에 의해 미리 정해진 레벨 이상의 방전신호가 비교기에 입력되면 비교기는 아날로그 방전신호에 대해 디지털 펄스로 정형화하여 부극성 펄스를 출력하고, 상기 부극성 펄스를 반전시켜 정형화된 정극성 펄스를 출력한다. 이때, 정형화된 정극성 펄스의 폭은 가변저항의 미리 설정된 값을 초과하는 시간에 비례하여 발생된다. In the comparator and waveform shaping unit 620, when a discharge signal higher than a predetermined level by a variable resistor is input to the comparator, the comparator normalizes the analog discharge signal into a digital pulse, outputs a negative pulse, and inverts the negative pulse. Outputs a standardized positive polarity pulse. At this time, the width of the standardized positive polarity pulse is generated in proportion to the time exceeding the preset value of the variable resistance.

판별부(630)는 방전신호에 대해서만 결과를 출력하도록 정형화된 디지털 펄스가 방전신호인지 또는 노이즈인지 판별부를 통해 판별한다. The determination unit 630 determines whether the digital pulse, which is standardized to output a result only for the discharge signal, is a discharge signal or noise.

판별부(630)는 방전신호에 의한 이상상태를 판별하기 위해 입력되는 펄스의 주기성 및 발생률에 기초하는 판별 알고리즘을 이용하여 방전신호인지 또는 노이즈인지 판별한다. 본 발명의 실시 예에 따른 판별 알고리즘은 입력되는 펄스 간의 주기성이 없고, 미리 정해진 주기 마다 미리 정해진 수 이상의 펄스 검출 시 방전신호로 판별하고, 입력되는 펄스 간의 주기성이 있는 경우는 인버터 등 외부 노이즈로 판별할 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서에 입력되는 제1 펄스와 제2 펄스 및 후속 펄스의 주기성이 없고, 1,000ms마다 15개 이상의 펄스 검출 시에는 방전신호로 식별하며, 펄스 간 주기성이 있는 경우는 인버터 사용에 의한 노이즈로 판단할 수 있다. 이러한 판별 알고리즘의 파라미터 수치는 실시예일뿐 이에 한정되지 않으며, 현장 상황에 따라 능동적으로 변경하여 적용할 수 있다. The determination unit 630 determines whether the signal is a discharge signal or noise by using a discrimination algorithm based on the periodicity and occurrence rate of the input pulse to determine an abnormal state caused by the discharge signal. The determination algorithm according to an embodiment of the present invention determines it as a discharge signal when there is no periodicity between input pulses and more than a predetermined number of pulses are detected at a predetermined period. If there is periodicity between input pulses, it is determined as external noise such as an inverter. can do. For example, there is no periodicity between the first pulse, second pulse, and subsequent pulses input to the microprocessor, and when more than 15 pulses are detected every 1,000 ms, it is identified as a discharge signal. If there is periodicity between pulses, the inverter cannot be used. This can be judged as noise. The parameter values of this discrimination algorithm are only examples and are not limited thereto, and can be actively changed and applied according to field conditions.

경보 신호 출력부(640)는 정형화된 디지털 펄스가 방전신호로 판별된 경우, 경보 신호 출력부를 통해 경보 장치로 경보 신호를 출력한다. When the standardized digital pulse is determined to be a discharge signal, the alarm signal output unit 640 outputs an alarm signal to the alarm device through the alarm signal output unit.

제안하는 히팅케이블의 상태 감시 장치의 경보 신호 출력부(640)는 정상 시 b접점(다시 말해 하이(high))에서 방전신호 시 a접점(다시 말해, 로우(low))으로 전환되어 자동화재경보장치에 신호를 보낼 수 있다. 감시장치의 출력신호를 정상 시 b접점으로 한 이유는 페일-세이프(fail-safe)를 고려하여 검출장치가 동작하지 않을 시에도 a접점이 되어 신호를 출력하도록 하기 위한 것이다. 도 7 내지 도 10을 참조하여 제안하는 히팅케이블의 상태 감시 장치의 내부 회로 및 동작에 대하여 더욱 상세히 설명한다. The alarm signal output unit 640 of the proposed heating cable status monitoring device switches from contact point B (in other words, high) when normal to contact point A (in other words, low) when a discharge signal occurs, thereby triggering an automatic fire alarm. Can send signals to devices. The reason for setting the output signal of the monitoring device to contact point B when normal is to consider fail-safe so that it becomes contact point A and outputs a signal even when the detection device is not operating. The internal circuit and operation of the proposed heating cable status monitoring device will be described in more detail with reference to FIGS. 7 to 10.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 CL-CR 입력부의 내부 회로 및 주파수 응답 특성을 나타내는 도면이다. Figure 7 is a diagram showing the internal circuit and frequency response characteristics of the CL-CR input unit according to an embodiment of the present invention.

히팅케이블에 의해 발생한 아크신호는 70kHz~110kHz 고주파 성분을 포함하고 있음을 확인하였다. 따라서 전원전압 신호의 주파수는 제거하고 아크신호 고유의 고주파 신호를 측정할 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 고역통과필터인 2단 CL-CR 입력부를 도 7(a)와 같이 제안하고, 이에 따른 2단 CL-CR 입력부의 주파수 응답특성은 도 7(b)에 나타내었다. It was confirmed that the arc signal generated by the heating cable contained high frequency components of 70kHz to 110kHz. Therefore, we propose a two-stage CL-CR input unit, a high-pass filter according to an embodiment of the present invention, which can remove the frequency of the power voltage signal and measure the high-frequency signal unique to the arc signal, as shown in Figure 7(a). The frequency response characteristics of the two-stage CL-CR input unit are shown in Figure 7(b).

본 발명의 실시예에 따른 CL-CR 입력부는 R, L 및 C를 포함하는 수동 필터로 구성될 수 있고, 차단주파수는 아크신호의 고주파성분을 고려하여 70kHz(-3dB)로 설정할 수 있다. 제안하는 고역통과필터인 2단 CL-CR 입력부를 통해 60 Hz의 전원전압 신호의 주파수 성분은 -180dB 이상 감쇄시키고, 70kHz 이상의 고주파 성분인 방전신호는 감쇄없이 통과시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 차단주파수는 실시예일뿐 이에 한정되지 않으며 50kHz 이상의 고주파 성분을 통과시키도록 설계되거나 또는 더 낮은 차단주파수를 갖도록 설계될 수도 있다. The CL-CR input unit according to an embodiment of the present invention may be composed of a passive filter including R, L, and C, and the cutoff frequency may be set to 70 kHz (-3 dB) in consideration of the high frequency component of the arc signal. Through the proposed high-pass filter, 2-stage CL-CR input unit, the frequency component of the power supply voltage signal of 60 Hz can be attenuated by more than -180 dB, and the discharge signal, which is a high-frequency component of 70 kHz or more, can be passed without attenuation. The cutoff frequency according to an embodiment of the present invention is only an example and is not limited thereto, and may be designed to pass high frequency components of 50 kHz or higher or may be designed to have a lower cutoff frequency.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비교기 및 파형 정형화부의 내부 회로 및 정형화된 펄스를 나타내는 도면이다.Figure 8 is a diagram showing the internal circuit and shaped pulse of the comparator and waveform shaping unit according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 CL-CR 입력부 후단에는 마이크로프로세서에서의 방전신호의 판별을 위해 아날로그 신호를 디지털 신호로 정형화하기 위한 파형정형회로가 필요하다. At the rear end of the CL-CR input unit according to an embodiment of the present invention, a waveform shaping circuit is required to standardize the analog signal into a digital signal in order to determine the discharge signal in the microprocessor.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 정,부극성의 방전신호를 정극성으로 변환하고, 도 8(a)와 같이 비교기(U1)의 미리 정해진 레벨 이상의 아날로그 방전신호에 대해 5 V 디지털 펄스로 정형화하도록 설계하였다. 가변저항(VR1)에 의해 미리 정해진 레벨 이상의 방전신호가 입력되면 비교기(U1)의 출력은 5 V에서 0 V로 변화되어 부극성 펄스를 출력하며, U2에서 U1의 펄스를 반전시켜 정극성의 정형된 펄스를 출력한다. 정형 펄스의 폭은 가변저항(VR1)의 설정값을 초과하는 시간에 비례하여 발생한다. 도 8(b)는 본 발명의 실시예에 따른 히팅케이블에서 아크발생장치에 의해 발생시킨 방전신호와 이에 대응하여 정형화된 펄스가 출력되는 것을 나타낸다. According to one embodiment of the present invention, discharge signals of positive and negative polarity are converted to positive polarity, and the analog discharge signal above a predetermined level of the comparator (U1) is standardized into a 5 V digital pulse as shown in FIG. 8(a). It was designed to do so. When a discharge signal above a predetermined level is input by the variable resistor (VR1), the output of the comparator (U1) changes from 5 V to 0 V to output a negative pulse, and the pulse from U2 to U1 is inverted to produce a positive polarity signal. Output pulse. The width of the regular pulse occurs in proportion to the time it exceeds the set value of the variable resistor (VR1). Figure 8(b) shows a discharge signal generated by an arc generator in a heating cable according to an embodiment of the present invention, and a standardized pulse corresponding thereto is output.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 검출된 방전신호와 파형 정형회로의 출력펄스를 비교하기 위한 파형이다. Figure 9 is a waveform for comparing the detected discharge signal and the output pulse of the waveform shaping circuit according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 고역통과필터인 2단 CL-CR 입력부와 비교기 및 파형 정형화부의 성능을 분석하기 위해, 히팅케이블에서 아크발생장치에 의해 방전을 발생시키고 100 m 케이블에서 25 m마다 고역통과필터의 출력에서 검출되는 방전신호와 파형정형회로의 출력펄스를 비교하여 도 9에 나타내었다. In order to analyze the performance of the two-stage CL-CR input unit, the comparator, and the waveform shaping unit, which are high-pass filters according to an embodiment of the present invention, a discharge is generated by an arc generator in the heating cable, and a high-pass discharge is performed every 25 m in a 100 m cable. A comparison between the discharge signal detected at the output of the pass filter and the output pulse of the waveform shaping circuit is shown in Figure 9.

도 9(a)는 25 m에서 검출되는 방전신호를 나타내고, 도 9(b)는 100 m에서 검출되는 방전신호를 나타낸다. 방전 발생지점으로부터 멀어짐에 따라 방전신호의 크기가 감소하고 있으나, 100 m 말단에서도 미소 방전신호를 검출하고 파형정형이 이루어짐을 알 수 있다. Figure 9(a) shows a discharge signal detected at 25 m, and Figure 9(b) shows a discharge signal detected at 100 m. Although the size of the discharge signal decreases as the distance from the discharge occurrence point increases, it can be seen that a micro discharge signal is detected even at the end of 100 m and waveform shaping is achieved.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 판별부의 내부 회로 및 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다. Figure 10 is a diagram for explaining the internal circuit and algorithm of the determination unit according to an embodiment of the present invention.

히팅케이블의 상태감시기술로 방전신호 감시장치는 방전신호의 크기 및 주파수 성분, 전파 특성에 대한 실험적 연구를 통해 도 10(a)와 같이 CL-CR 입력부, 비교기 및 파형정형화부, 판별부, 경보 신호 출력부 및 마이크로프로세서로 구성될 수 있다. 또한 본 장치에 입력되는 펄스가 방전신호인지 아니면 노이즈에 의한 것인지 식별하고, 방전신호에 대해서만 결과를 출력할 수 있도록 도 10(b)의 판별 알고리즘을 이용할 수 있다. As a condition monitoring technology for heating cables, the discharge signal monitoring device is equipped with a CL-CR input unit, comparator, waveform shaping unit, discrimination unit, and alarm as shown in Figure 10(a) through experimental research on the size, frequency component, and propagation characteristics of the discharge signal. It may consist of a signal output unit and a microprocessor. In addition, the discrimination algorithm of FIG. 10(b) can be used to identify whether the pulse input to the device is a discharge signal or noise and output the results only for the discharge signal.

본 발명의 실시예에 따르면, 방전신호와 노이즈를 구분하고 방전신호에 의한 이상상태를 판별하는 알고리즘을 설계하기 위하여 다양한 현장실험을 통해 초당 펄스 개수와 펄스 간의 주기성이 중요한 판단 변수임을 도출하였다. According to an embodiment of the present invention, in order to design an algorithm that distinguishes discharge signals from noise and determines abnormal states caused by discharge signals, various field experiments were conducted to determine that the number of pulses per second and the periodicity between pulses are important decision variables.

본 발명의 실시예에 따르면, 도 10(b)의 판별 알고리즘과 같이 마이크로프로세서에 입력되는 제1 펄스와 제2 펄스 및 후속 펄스의 주기성이 없고, 1,000ms마다 15개 이상의 펄스 검출 시에는 방전신호로 식별하며, 펄스 간 주기성이 있는 경우는 인버터 사용에 의한 노이즈로 판단할 수 있다. 이러한 판별 알고리즘의 파라미터 수치는 실시예일뿐 이에 한정되지 않으며, 현장 상황에 따라 능동적으로 변경하여 적용할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, as in the discrimination algorithm of FIG. 10(b), there is no periodicity between the first pulse, second pulse, and subsequent pulses input to the microprocessor, and when 15 or more pulses are detected every 1,000 ms, a discharge signal is generated. It is identified as, and if there is periodicity between pulses, it can be judged as noise caused by the use of an inverter. The parameter values of this discrimination algorithm are only examples and are not limited thereto, and can be actively changed and applied according to field conditions.

제안하는 히팅케이블의 상태 감시 장치의 경보 신호 출력부에서는 정상 시 b접점(다시 말해 하이(high))에서 방전신호 시 a접점(다시 말해, 로우(low))으로 전환되어 자동화재경보장치에 신호를 보낼 수 있다. 감시장치의 출력신호를 정상 시 b접점으로 한 이유는 페일-세이프(fail-safe)를 고려하여 검출장치가 동작하지 않을 시에도 a접점이 되어 신호를 출력하도록 하기 위한 것이다. The alarm signal output unit of the proposed heating cable status monitoring device switches from contact point B (in other words, high) when normal to contact point A (in other words, low) in case of a discharge signal, thereby sending a signal to the automatic fire alarm device. You can send . The reason for setting the output signal of the monitoring device to contact point B when normal is to consider fail-safe so that it becomes contact point A and outputs a signal even when the detection device is not operating.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 히팅케이블의 손상이나 경년 절연열화에 의한 전기화재를 예방하기 위한 방법 및 장치를 통해 히팅케이블에서 방전 발생 시 방전신호의 주파수와 전파 특성을 분석할 수 있다. 제안하는 장치는 고역통과필터(다시 말해, CL-CR 입력부), 비교기 및 파형정형화부, 판별부, 경보 신호 출력부 및 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 방전신호의 주파수는 70~110 kHz이므로, -3 dB의 차단주파수가 70 kHz인 고역통과필터를 설계 적용하여 60 Hz 전원전압은 180 dB 이상 감쇄시키고, 70 kHz 이상의 방전신호는 감쇄없이 검출할 수 있다. 마이크로세서에서 방전신호 검출에 의한 히팅케이블의 상태감시를 위해 고역통과필터의 출력단에 파형정형회로를 설계하고, 아날로그 방전신호를 디지털 펄스로 변환시켜 방전신호의 발생과 주기성을 분석할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 100 m 길이의 히팅케이블 어느 위치에서나 방전신호를 정확히 검출하였으며, 펄스의 주기성과 펄스 수로부터 정상상태와 방전발생을 정확히 판별하였다. In this way, the frequency and propagation characteristics of the discharge signal when a discharge occurs in the heating cable can be analyzed through the method and device for preventing electrical fires caused by damage to the heating cable or insulation deterioration over time according to an embodiment of the present invention. The proposed device may include a high-pass filter (in other words, CL-CR input unit), a comparator and waveform shaping unit, a discriminator, an alarm signal output unit, and a microprocessor. Since the frequency of the discharge signal according to the embodiment of the present invention is 70 to 110 kHz, a high-pass filter with a cutoff frequency of -3 dB of 70 kHz is designed and applied to attenuate the 60 Hz power supply voltage by more than 180 dB and discharge more than 70 kHz. The signal can be detected without attenuation. To monitor the status of the heating cable by detecting the discharge signal in a microprocessor, a waveform shaping circuit can be designed at the output end of the high-pass filter, and the generation and periodicity of the discharge signal can be analyzed by converting the analog discharge signal into a digital pulse. According to an embodiment of the present invention, the discharge signal was accurately detected at any position on the 100 m long heating cable, and the steady state and discharge occurrence were accurately determined from the periodicity of the pulse and the number of pulses.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다.  또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다.  이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다.  예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다.  또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented with hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, devices and components described in embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It may be implemented using one or more general-purpose or special-purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. A processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications that run on the operating system. Additionally, a processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For ease of understanding, a single processing device may be described as being used; however, those skilled in the art will understand that a processing device includes multiple processing elements and/or multiple types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, a processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Additionally, other processing configurations, such as parallel processors, are possible.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다.  소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다.  소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which may configure a processing unit to operate as desired, or may be processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be used on any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device to be interpreted by or to provide instructions or data to a processing device. It can be embodied in . Software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다.  상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.  상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.  컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.  프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.  The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Includes optical media (magneto-optical media) and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include machine language code, such as that produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.  예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, various modifications and variations can be made by those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components are used. Alternatively, appropriate results may be achieved even if substituted or substituted by an equivalent.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims also fall within the scope of the claims described below.

<참고자료><Reference materials>

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[4] W. H. Kim, G. Wang, G. S. Kil, and H. K. Ji, J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng., 31, 412 (2018). [DOI: https://doi.org/10.4313/JKEM.2018.31.6.412] [4] W. H. Kim, G. Wang, G. S. Kil, and H. K. Ji, J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng., 31, 412 (2018). [DOI: https://doi.org/10.4313/JKEM.2018.31.6.412]

[5] H. K. Ji, Ph.D. Thesis, p. 9-18, Korea Maritime and Ocean University, Busan (2018). [5] H.K.Ji, Ph.D. Thesis, p. 9-18, Korea Maritime and Ocean University, Busan (2018).

[6] G. D. Gregory, K. Wong, and R. F. Dvorak, IEEE Trans. Ind. Appl., 40, 1006 (2004). [DOI: https://doi.org//10.1109/ TIA.2004.831287] [6] G. D. Gregory, K. Wong, and R. F. Dvorak, IEEE Trans. Ind. Appl., 40, 1006 (2004). [DOI: https://doi.org//10.1109/ TIA.2004.831287]

[7] C. Li, F. Dawson, H. Kojori, C. Meyers, and E. Yue, Proc. World Aviation Congress & Exposition (SAE Technical Paper Series, Montreal, 2003) p. 590. [DOI: https://doi.org/10.4271/2003- 01-3037] [7] C. Li, F. Dawson, H. Kojori, C. Meyers, and E. Yue, Proc. World Aviation Congress & Exposition (SAE Technical Paper Series, Montreal, 2003) p. 590. [DOI: https://doi.org/10.4271/2003- 01-3037]

[8] Underwriters Laboratories, UL1699-Standard for Arc-Fault Circuit-Interrupters, 2006. [8] Underwriters Laboratories, UL1699-Standard for Arc-Fault Circuit-Interrupters, 2006.

[9] Y. H. Md Thayoob, A. M. Ariffin, and S. Sulaiman, Proc. 2010 International Conference on Computer Applications and Industrial Electronics (IEEE, Kuala Lumpur, Malaysia, 2010) p. 665. [DOI: https://doi.org/10.1109/ICCAIE.2010.5735018] [9] Y. H. Md Thayoob, A. M. Ariffin, and S. Sulaiman, Proc. 2010 International Conference on Computer Applications and Industrial Electronics (IEEE, Kuala Lumpur, Malaysia, 2010) p. 665. [DOI: https://doi.org/10.1109/ICCAIE.2010.5735018]

[10] H. W. Ott, Noise Reduction Techniques in Electronic Systems (John Wiley & Sons, Inc., New York, 1988) p. 129.[10] H. W. Ott, Noise Reduction Techniques in Electronic Systems (John Wiley & Sons, Inc., New York, 1988) p. 129.

Claims (10)

전원전압 신호보다 크기는 작고, 고주파 성분을 포함하는 히팅케이블의 방전신호를 검출하기 위해 전원전압 신호는 차단하고 방전신호만을 검출하는 CL-CR 입력부;
검출된 방전신호를 판별하기 위해 마이크로프로세서 입력단에서 미리 정해진 레벨 이상의 아날로그 방전신호를 디지털 펄스로 정형화하는 비교기 및 파형 정형화부;
방전신호에 대해서만 결과를 출력하도록 정형화된 디지털 펄스가 방전신호인지 또는 노이즈인지 판별하는 판별부; 및
정형화된 디지털 펄스가 방전신호로 판별된 경우, 경보 장치로 경보 신호를 출력하는 경보 신호 출력부
를 포함하고,
비교기 및 파형 정형화부는,
가변저항에 의해 미리 정해진 레벨 이상의 방전신호가 비교기에 입력되면 비교기는 아날로그 방전신호에 대해 디지털 펄스로 정형화하여 부극성 펄스를 출력하고, 상기 부극성 펄스를 반전시켜 정형화된 정극성 펄스를 출력하며,
정형화된 정극성 펄스의 폭은 가변저항의 미리 설정된 값을 초과하는 시간에 비례하여 발생되는
히팅케이블의 상태 감시 장치.
A CL-CR input unit that blocks the power voltage signal and detects only the discharge signal in order to detect a discharge signal of the heating cable that is smaller than the power supply voltage signal and contains high frequency components;
A comparator and waveform shaping unit that normalizes an analog discharge signal of a predetermined level or higher at a microprocessor input terminal into a digital pulse to determine the detected discharge signal;
A determination unit that determines whether a digital pulse standardized to output a result only for the discharge signal is a discharge signal or noise; and
When a standardized digital pulse is determined to be a discharge signal, an alarm signal output unit outputs an alarm signal to an alarm device.
Including,
The comparator and waveform shaping unit,
When a discharge signal above a predetermined level by a variable resistor is input to the comparator, the comparator formats the analog discharge signal into a digital pulse to output a negative pulse, and inverts the negative pulse to output a normalized positive pulse,
The width of the standardized positive polarity pulse is generated in proportion to the time exceeding the preset value of the variable resistance.
Heating cable condition monitoring device.
제1항에 있어서,
CL-CR 입력부는,
전원전압 신호의 주파수 성분은 제거하기 위해 적어도 -180dB 이상 감쇄시키고,
히팅케이블에 의해 발생한 아크신호의 고주파 성분을 측정 하기 위해 고역통과필터인 R, L 및 C를 포함하는 2단의 수동 필터를 포함하고, 고역통과필터의 차단주파수는 아크신호의 고주파 성분인 방전신호를 감쇄없이 통과 시키도록 설정되는
히팅케이블의 상태 감시 장치.
According to paragraph 1,
CL-CR input section,
The frequency component of the power voltage signal is attenuated by at least -180dB to remove it.
To measure the high-frequency component of the arc signal generated by the heating cable, a two-stage passive filter including high-pass filters R, L, and C is included, and the cutoff frequency of the high-pass filter is the discharge signal, which is the high-frequency component of the arc signal. is set to pass without attenuation.
Heating cable condition monitoring device.
삭제delete 제1항에 있어서,
판별부는,
방전신호에 의한 이상상태를 판별하기 위해 입력되는 펄스의 주기성 및 발생률에 기초하는 판별 알고리즘을 이용하여 방전신호인지 또는 노이즈인지 판별하는
히팅케이블의 상태 감시 장치.
According to paragraph 1,
The determination department,
In order to determine an abnormal state caused by a discharge signal, a discrimination algorithm based on the periodicity and occurrence rate of the input pulse is used to determine whether it is a discharge signal or noise.
Heating cable condition monitoring device.
제4항에 있어서,
판별 알고리즘은,
입력되는 펄스 간의 주기성이 없고, 미리 정해진 주기 마다 미리 정해진 수 이상의 펄스 검출 시 방전신호로 판별하고,
입력되는 펄스 간의 주기성이 있는 경우는 인버터를 포함하는 외부요인에 의한 노이즈로 판별하는
히팅케이블의 상태 감시 장치.
According to paragraph 4,
The discrimination algorithm is,
There is no periodicity between input pulses, and when more than a predetermined number of pulses are detected at a predetermined period, it is judged as a discharge signal.
If there is periodicity between input pulses, it is determined to be noise caused by external factors including the inverter.
Heating cable condition monitoring device.
CL-CR 입력부를 통해 전원전압 신호보다 크기는 작고, 고주파 성분을 포함하는 히팅케이블의 방전신호를 검출하기 위해 전원전압 신호는 차단하고 방전신호만을 검출하는 단계;
검출된 방전신호를 판별하기 위해 마이크로프로세서 입력단에서 비교기 및 파형 정형화부를 통해 미리 정해진 레벨 이상의 아날로그 방전신호를 디지털 펄스로 정형화하는 단계;
방전신호에 대해서만 결과를 출력하도록 정형화된 디지털 펄스가 방전신호인지 또는 노이즈인지 판별부를 통해 판별하는 단계; 및
정형화된 디지털 펄스가 방전신호로 판별된 경우, 경보 신호 출력부를 통해 경보 장치로 경보 신호를 출력하는 단계
를 포함하고,
검출된 방전신호를 판별하기 위해 마이크로프로세서 입력단에서 비교기 및 파형 정형화부를 통해 미리 정해진 레벨 이상의 아날로그 방전신호를 디지털 펄스로 정형화하는 단계는,
가변저항에 의해 미리 정해진 레벨 이상의 방전신호가 비교기에 입력되면 비교기는 아날로그 방전신호에 대해 디지털 펄스로 정형화하여 부극성 펄스를 출력하고, 상기 부극성 펄스를 반전시켜 정형화된 정극성 펄스를 출력하며,
정형화된 정극성 펄스의 폭은 가변저항의 미리 설정된 값을 초과하는 시간에 비례하여 발생되는
히팅케이블의 상태 감시 방법.
Blocking the power voltage signal and detecting only the discharge signal to detect a discharge signal of the heating cable that is smaller than the power supply voltage signal and contains a high frequency component through the CL-CR input unit;
Forming an analog discharge signal of a predetermined level or higher into a digital pulse through a comparator and a waveform shaping unit at the microprocessor input terminal to determine the detected discharge signal;
Determining through a determination unit whether a digital pulse standardized to output a result only for the discharge signal is a discharge signal or noise; and
If the standardized digital pulse is determined to be a discharge signal, outputting an alarm signal to the alarm device through the alarm signal output unit.
Including,
The step of shaping an analog discharge signal above a predetermined level into a digital pulse through a comparator and waveform shaping unit at the microprocessor input terminal to determine the detected discharge signal is,
When a discharge signal above a predetermined level by a variable resistor is input to the comparator, the comparator formats the analog discharge signal into a digital pulse to output a negative pulse, and inverts the negative pulse to output a normalized positive pulse,
The width of the standardized positive polarity pulse is generated in proportion to the time exceeding the preset value of the variable resistance.
How to monitor the condition of a heating cable.
제6항에 있어서,
CL-CR 입력부를 통해 전원전압 신호보다 크기는 작고, 고주파 성분을 포함하는 히팅케이블의 방전신호를 검출하기 위해 전원전압 신호는 차단하고 방전신호만을 검출하는 단계는,
전원전압 신호의 주파수 성분은 제거하기 위해 적어도 -180dB 이상 감쇄시키고,
히팅케이블에 의해 발생한 아크신호의 고주파 성분을 측정 하기 위해 고역통과필터인 R, L 및 C를 포함하는 2단의 수동 필터를 포함하고, 고역통과필터의 차단주파수는 아크신호의 고주파 성분인 방전신호를 감쇄없이 통과 시키도록 설정되는
히팅케이블의 상태 감시 방법.
According to clause 6,
The step of blocking the power voltage signal and detecting only the discharge signal in order to detect the discharge signal of the heating cable that is smaller than the power supply voltage signal and contains high frequency components through the CL-CR input unit is,
The frequency component of the power voltage signal is attenuated by at least -180dB to remove it.
To measure the high-frequency component of the arc signal generated by the heating cable, a two-stage passive filter including high-pass filters R, L, and C is included, and the cutoff frequency of the high-pass filter is the discharge signal, which is the high-frequency component of the arc signal. is set to pass without attenuation.
How to monitor the condition of a heating cable.
삭제delete 제6항에 있어서,
방전신호에 대해서만 결과를 출력하도록 정형화된 디지털 펄스가 방전신호인지 또는 노이즈인지 판별부를 통해 판별하는 단계는,
방전신호에 의한 이상상태를 판별하기 위해 입력되는 펄스의 주기성 및 발생률에 기초하는 판별 알고리즘을 이용하여 방전신호인지 또는 노이즈인지 판별하는
히팅케이블의 상태 감시 방법.
According to clause 6,
The step of determining whether the digital pulse, which is standardized to output results only for the discharge signal, is a discharge signal or noise is,
In order to determine an abnormal state caused by a discharge signal, a discrimination algorithm based on the periodicity and occurrence rate of the input pulse is used to determine whether it is a discharge signal or noise.
How to monitor the condition of a heating cable.
제9항에 있어서,
판별 알고리즘은,
입력되는 펄스 간의 주기성이 없고, 미리 정해진 주기 마다 미리 정해진 수 이상의 펄스 검출 시 방전신호로 판별하고,
입력되는 펄스 간의 주기성이 있는 경우는 인버터를 포함하는 외부요인에 의한 노이즈로 판별하는
히팅케이블의 상태 감시 방법.
According to clause 9,
The discrimination algorithm is,
There is no periodicity between input pulses, and when more than a predetermined number of pulses are detected at a predetermined period, it is judged as a discharge signal.
If there is periodicity between input pulses, it is determined to be noise caused by external factors including the inverter.
How to monitor the condition of a heating cable.
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