- WIPO 기술분류 기구 > 측정
- 표준산업분류 측정, 시험, 향해, 제어, 및 기타 정밀기기 제조업
- 국가과학기술표준분류 건설/교통 > 시설물안전/유지관리기술
- 지식재산권 상태 등록
- 출원일/등록일 2017-05-15 / 2019-02-11
- 거래유형 양도/실시권설정 모두가능
- 기술료 조건 협의 후 결정
자가센싱 콘크리트에 기반하여 구축된 구조물의 손상 모니터링을 위한 전기 임피던스 장치 및 방법
- 세종대학교산학협력단
- 요약
- 자가센싱 콘크리트에 기반하여 구축된 구조물의 손상 모니터링을 위한 전기 임피던스 장치는 구조물에서 전송된 전기 임피던스 신호를 수신하는 수신부, 구조물 모니터링 프로그램이 저장된 메모리, 구조물 모니터링 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하되, 프로세서는 구조물 모니터링 프로그램의 실행에 따라, 수집된 다수의 전기 임피던스 신호에 기초하여 구조물의 손상 진단 여부를 판단하되, 전기 임피던스 신호에 비선형 주성분 분석 방법을 적용하여 외부 환경 변수인 온도 및 습도에 따른 영향을 최소화한 주성분 데이터를 기초로 구조물의 손상 진단을 수행한다.
- 대표청구항
- 자가센싱 콘크리트에 기반하여 구축된 구조물의 손상 모니터링을 위한 전기 임피던스 장치에 있어서, 상기 구조물에서 전송된 전기 임피던스 신호를 수신하는 수신부, 구조물 모니터링 프로그램이 저장된 메모리, 상기 구조물 모니터링 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 구조물 모니터링 프로그램의 실행에 따라, 수집된 다수의 전기 임피던스 신호에 기초하여 구조물의 손상 진단 여부를 판단하되, 상기 전기 임피던스 신호에 비선형 주성분 분석 방법을 적용하여 외부 환경 변수인 온도 및 습도에 따른 영향을 최소화한 주성분 데이터를 기초로 학습 데이터를 생성하고, 새롭게 입력된 전기 임피던스 신호에 비선형 주성분 분석 방법을 적용한 후 상기 학습 데이터와의 비교결과에 기초하여 상기 구조물의 손상 진단을 수행하되, 상기 구조물은 섬유보강 시멘트 복합재료의 신호를 계측하기 위하여 돌출되게 형성된 전극을 포함하며, 상기 수신부는 자가 센싱 회로를 통해 상기 구조물의 전극을 통해 전기 임피던스를 계측하는 것이되, 상기 계측에 사용되는 입력(Input) 신호는 다양한 구간에서의 계측 신호를 확인하기 위하여 주파수 스위핑(Frequency sweeping)을 활용하는 것이고, 출력(Output) 신호를 통해서 상기 전기 임피던스 신호를 계측하는 것이며, 상기 전기 임피던스 신호에 대하여 낮은 차원의 데이터를 고차원으로 변환시키는 비선형 변환함수를 적용하고, 변환된 고차원 데이터를 이용해 공분산 행렬을 생성하고, 상기 공분산 행렬에 기초하여 고유값 문제를 구성하고, 고유값 문제에 소정의 커널함수를 적용하여 고유값, 고유벡터 및 비선형 주성분을 획득하고, 상기 구조물에 손상이 없을 시에 측정된 상기 주성분 데이터에 기초하여 극값분포(Generalized Extreme Value Distribution, GEV)를 따르는 통계적 모델을 생성하고, 상기 통계적 모델에 기초하여 입력 데이터와 학습 데이터간의 거리차와 임계값과의 비교 결과에 기초하여 손상 여부를 진단하되, 상기 임계값은 상기 통계적 모델의 누적밀도함수(Cumulative Density Function, CDF)를 계산한 후, 상기 계산된 누적밀도함수를 이용하여 신뢰구간을 설정하고, 상기 신뢰구간에 해당하는 신뢰도를 가지는 값으로 설정되는 것이고, 상기 입력 데이터의 손상 지수가 상기 임계값을 초과하는 경우, 상기 구조물에 손상이 발생한 것으로 판단하는 것이고, 상기 손상 지수는 상기 주성분 데이터를 고차원으로 변형시킨 후 정사영 시킨 상기 입력 데이터와 상기 학습 데이터간의 최소거리로서, 하기의 수학식1에서 정의된 것인, 모니터링 장치. <수학식1> (여기서, 은 i번째 주성분 축 위에 정사영시킨 j번째 입력 데이터, l번째 학습 데이터이다)
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