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열차의 차상에 설치되는 가속도계;상기 열차의 주행 중에 발생하는 가속도 데이터를 상기 가속도계로부터 취득하는 데이터 취득 장치; 및상기 데이터 취득 장치와 실시간으로 연동하는 모니터링 디바이스에 설치되고, 웨이블릿 변환을 이용한 주파수 분석을 통해 상기 가속도 데이터에 대한 분석을 실시간으로 수행하여, 뜬침목 결함 발생 구간을 나타내는 이상 개소를 검출하는 모니터링 프로그램을 포함하고,상기 데이터 취득 장치는T형 젠더를 통해 차축에 설치된 상기 가속도계와 연결되고, 상기 가속도계에 의해 측정된 상기 가속도 데이터의 신호를 분리하는 신호 분리부; 및SMA T형 젠더를 통해 SMA 케이블로 직접 연결되거나 SMA-BNC 젠더로 별도 장치와 연결되어 상기 가속도 데이터를 취득하는 DAQ 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 뜬침목 모니터링 시스템
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제1항에 있어서,상기 데이터 취득 장치는저장 매체를 통한 데이터 취득의 한계를 보완하기 위해, LTE-A 통신 모뎀을 활용하여 상기 가속도 데이터를 상기 모니터링 디바이스에 실시간으로 전송하는 포터블 측정 장비를 포함하는 것을 특징으로 하는 뜬침목 모니터링 시스템
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열차의 차상에 설치되는 가속도계;상기 열차의 주행 중에 발생하는 가속도 데이터를 상기 가속도계로부터 취득하는 데이터 취득 장치; 및상기 데이터 취득 장치와 실시간으로 연동하는 모니터링 디바이스에 설치되고, 웨이블릿 변환을 이용한 주파수 분석을 통해 상기 가속도 데이터에 대한 분석을 실시간으로 수행하여, 뜬침목 결함 발생 구간을 나타내는 이상 개소를 검출하는 모니터링 프로그램을 포함하고,상기 모니터링 프로그램은웨이블릿 파워 스펙트럼(Wavelet Power Spectrum)을 이용한 시간-주파수 분석 기법을 통해 상기 가속도 데이터로부터 궤도 결함에 대한 가속도 신호의 반응도를 추출하되, 웨이블릿 분석 시 속도를 적분하여 거리로 환산한 후 시간축을 거리축으로 변환하여 거리-주파수 반응도를 산출하고, 상기 산출된 거리-주파수 반응도에 기초하여 상기 이상 개소를 검출하며,상기 거리-주파수 반응도에 기초하여 미리 설정된 주파수 대역에서 상기 가속도 신호에 따른 주파수 응답이 발생하는 경우, 해당 거리의 구간에서 상기 뜬침목 결함이 발생한 것으로 판단하고,상기 주파수 대역은뜬침목의 경우 (2 ~ 150) Hz 대역, 파상마모의 경우 (300~ 400) Hz 대역, 레일찍힘의 경우 (700 ~ 800) Hz 대역으로 미리 설정하는 것을 특징으로 하는 뜬침목 모니터링 시스템
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제1항 또는 제6항에 있어서,상기 모니터링 프로그램은저역 통과 필터를 이용하여 상기 가속도 데이터의 노이즈 필터링을 실시하되, 상기 열차의 손상에 따른 노이즈 필터링을 적용함과 동시에, 상기 열차의 속도에 따른 고유 진동을 필터링하기 위하여 가변 필터를 적용하여 추가 신호 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 뜬침목 모니터링 시스템
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제1항 또는 제6항에 있어서,상기 모니터링 프로그램은상기 이상 개소에서 취득된 가속도 데이터에 대한 분석 결과를 해당 개소의 유지 관리 이력 데이터와 통합하여 클라우드 데이터베이스(Cloud-DB)에 저장하는 것을 특징으로 하는 뜬침목 모니터링 시스템
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제1항 또는 제6항에 있어서,상기 모니터링 프로그램은상기 데이터 취득 장치를 통해 취득되는 상기 가속도 데이터와, 궤도검측차 및 선로점검차 중 적어도 하나를 통해 취득되는 검측 데이터에 대하여 상관 관계 기반의 상호 분석을 수행하여 상기 열차의 이동 위치별 뜬침목 발생 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 뜬침목 모니터링 시스템
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제1항 또는 제6항에 있어서,상기 가속도계는무선 통신 또는 유선 통신 기반의 가속도계로 구성되며, 상기 열차의 차축, 대차 및 실내 중 적어도 하나에 설치되어 상기 가속도 데이터를 측정하고, 상기 데이터 취득 장치와 무선 통신 또는 유선 통신을 통해 상기 측정된 가속도 데이터를 상기 데이터 취득 장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 뜬침목 모니터링 시스템
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가속도계, 데이터 취득 장치 및 모니터링 프로그램을 포함하는 뜬침목 모니터링 시스템을 이용한 뜬침목 모니터링 방법에 있어서,상기 데이터 취득 장치가 열차의 주행 중에 발생하는 가속도 데이터를 상기 열차의 차상에 설치되는 상기 가속도계로부터 취득하는 단계; 및상기 데이터 취득 장치와 실시간으로 연동하는 모니터링 디바이스에 설치되는 상기 모니터링 프로그램이 웨이블릿 변환을 이용한 주파수 분석을 통해 상기 가속도 데이터에 대한 분석을 실시간으로 수행하여, 뜬침목 결함 발생 구간을 나타내는 이상 개소를 검출하는 단계를 포함하고,상기 이상 개소를 검출하는 단계는웨이블릿 파워 스펙트럼을 이용한 시간-주파수 분석 기법을 통해 상기 가속도 데이터로부터 궤도 결함에 대한 가속도 신호의 반응도를 추출하는 단계;웨이블릿 분석 시 속도를 적분하여 거리로 환산한 후 시간축을 거리축으로 변환하여 거리-주파수 반응도를 산출하는 단계; 및상기 산출된 거리-주파수 반응도에 기초하여 상기 이상 개소를 검출하는 단계를 포함하고,상기 모니터링 프로그램은상기 거리-주파수 반응도에 기초하여 미리 설정된 주파수 대역에서 상기 가속도 신호에 따른 주파수 응답이 발생하는 경우, 해당 거리의 구간에서 상기 뜬침목 결함이 발생한 것으로 판단하고,상기 주파수 대역은뜬침목의 경우 (2 ~ 150) Hz 대역, 파상마모의 경우 (300~ 400) Hz 대역, 레일찍힘의 경우 (700 ~ 800) Hz 대역으로 미리 설정하는 것을 특징으로 하는 뜬침목 모니터링 방법
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