Pipeline Defects Detection Using MFL Signals and Self Quotient Image

자기 누설 신호와 SQI를 이용한 배관 결함 검출

  • 김민호 (경북대학교 대학원 전자전기컴퓨터학부) ;
  • 노용우 (한국가스공사 연구개발원 IP연구개발) ;
  • 최두현 (경북대학교 전자공학부)
  • Received : 2010.05.13
  • Accepted : 2010.08.06
  • Published : 2010.08.30

Abstract

Defects positioning of underground gas pipelines using MFL(magnetic flux leakage) inspection which is one of non-destructive evaluation techniques is proposed in this paper. MFL signals acquired from MFL PIG(pipeline inspection gauge) have nonlinearity and distortion caused by various external disturbances. SQI(self quotient image), a compensation technique for nonlinearity and distortion of MFL signal, is used to correct positioning of pipeline defects. Through the experiments using artificial defects carved in the KOGAS pipeline simulation facility, it is found that the performance of proposed defect detection is greatly improved compared to that of the conventional DCT(discrete cosine transform) coefficients based detection.

본 논문에서는 비파괴검사법 중 하나인 자기누설탐상검사법을 이용하여 지하에 매설된 가스 배관의 결함 위치를 검출하는 방법을 제안한다. 자기 누설 탐상 시스템을 통해 얻은 자기 누설 신호는 일반적으로 비선형성을 띄며 다양한 외부 요인으로 인한 신호의 왜곡이 심하다. 본 논문에서는 신호의 비선형성과 신호의 왜곡을 보정하는 신호 처리 기법 중 SQI(self quotient image)를 이용하여 배관 결함의 위치를 검출하였다. 실제로 제작된 모의시험 배관에 제작된 다양한 인공 결함에 대해 알고리즘을 적용한 결과 기존 DCT(discrete cosine transform) 계수 기반 방법에 비해 결함 검출 성능이 크게 향상됨을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 백종현,"덴트결함을 갖는 저합금 탄소강 천연 가스 배관의 건전성 평가에 관한 연구", 성균관대학교 대학원 박사학위 논문 (2009)
  2. 노용우, 유휘룡, 박대진, 구성자, 박승수, 조성호, 김동규, "한국가스공사에서의 인텔리전트 PIG 기술개발 현황", 한국가스학회지, Vol. 6, No. 1, pp. 16-25 (2003)
  3. T. A. Buberuk, J. B. Nestleroth, R. J. Eiber and B. F. Saffell, "Magnetic flux leakage technology for natural gas pipeline inspection," Gas Research Institute Topical Report GRI-91/0367 (1992)
  4. J. Sutherland and S. Clouston, "Advances in magnetic flux leakage measurement and inspection for metal loss in pipelines," The 3'd International Conference on Pipe Rehabilitation and Maintenance, Abu Dhabi, UAE (1999)
  5. 서강, "자계해석기볍을 이용한 자기 누설 비파괴검사 시스템의 성능 향상에 관한 연구," 부산대학교 대학원 박사학위 논문, (2007)
  6. 김민호, "자기 누설 신호와 SQI를 이용한 가스배관 결함 자동 검출 및 결함 깊이 모델링," 경북대학교 대학원 석사학위 논문 (2008)
  7. Haitao Wang, Stan Z Li and Yangsheng Wang, "Face recognition under varying lighting conditions using self quotient image," Proc. IEEE International Conference on automatic Face and Gesture Recognition, pp. 819-824 (2004)
  8. 김태욱, 노용우, 최두현, "자기 누설 신호를 이용한 배관 결함의 길이 추정 성능 비교", 비파괴검사학회지, Vol. 29, No. 2, pp. 108-113 (2009)
  9. 한병길, 박관수, 유휘룡, 노용우, 최두현, "DCT 기반의 자기 누설 신호 분석을 통한 가스 배관에서의 결함 신호 특징 추출", 대한전자공학회 하계종합학술대회, Vol. 29, No. 1, pp. 359-360 (2006)
  10. Altman DG, Bland JM, Diagnostic Tests. 1 : Sensitivity and Specificity, British Medical Journal 308(6943) : 1552 (1994) https://doi.org/10.1136/bmj.308.6943.1552