In a nuclear power plant, loose part monitoring and its diagnostic technique is one of the major issues for ensuring the structural integrity of the reactor system. Typically, accelerometers are mounted on the surface of a reactor vessel to localize impact location cavsed by the impact of metallic substances on the reactor system. However, in some cases, the number of the accelerometers is not enough to estimate the impact location precisely. In such a case, one of alternative plan is to utilize another type sensors that can measure the vibration of the reactor structure even though the measuring frequency ranges are different from each others. The AE sensors installed on the reactor structure can be utilized as additional sensors for loose part monitoring. In this paper, we proposed a new method to estimate impact location by using both accelerometer signal and AE signal, simultaneously. The feasibility of the proposed method is verified by an experiment. The experimental results demonstrate that we can enhance the reliability and precision of the loose part monitoring.
Comparing to active damage monitoring, impact localization on composite by using time reversal focusing method has several difficulties. First, the transfer function of the actuator-sensor path is difficult to be obtained because of the limitation that no impact experiment is permitted to perform on the real structure and the difficulty to model it because the performance of real aircraft composite is much more complicated comparing to metal structure. Second, the position of impact is unknown and can not be controlled as the excitation signal used in the active monitoring. This makes it not applicable to compare the difference between the excitation and the focused signal. Another difficulty is that impact signal is frequency broadband, giving rise to the difficulty to process virtual synthesis because of the highly dispersion nature of frequency broadband Lamb wave in plate-like structure. Aiming at developing a practical method for on-line localization of impact on aircraft composite structure which can take advantage of time reversal focusing and does not rely on the transfer function, a PZT sensor array based phase synthesis time reversal impact imaging method is proposed. The complex Shannon wavelet transform is presented to extract the frequency narrow-band signals from the impact responded signals of PZT sensors. A phase synthesis process of the frequency narrow-band signals is implemented to search the time reversal focusing position on the structure which represents the impact position. Evaluation experiments on a carbon fiber composite structure show that the proposed method realizes the impact imaging and localization with an error less than 1.5 cm. Discussion of the influence of velocity errors and measurement noise is also given in detail.
본 논문은 충격 센서로써 압전 페인트 센서를 사용해 구조물 건전성 모니터링을 수행하였다. 본 연구에 적용된 압전 페인트는 페인트 형태의 압전 재료로 물체에 얇게 코팅할 수 있고, 추가적인 외부 전원 필요 없이 충격 센서로 사용할 수 있다는 장점을 지닌다. 본 논문에서는 복합재 시편에 압전 페인트 센서를 네 부분으로 구분하여 도포한 후 충격 실험을 수행하였다. 압전 페인트 센서의 감도는 충격 힘에 따른 출력 전압을 측정하여 구하였고, 감도 측정과 더불어, 시편에 충격이 가해진 경우 압전 페인트 센서의 출력 신호를 비교하여 충격 위치도 추정하였다.
Impact location monitoring is one of the major concerns of the smart health monitoring. For this application, multipoint ultrasonic sensors are to be employed. In this study, a multiplexed FBG sensor system with wide dynamic range was proposed and stabilization controlling system was also developed for the maintenance of maximum sensitivity of sensors. For the intensity demodulation system of FBG sensors, Fabry-Perot tunable filter(FP-TF) with 23.8nm FSR(free spectral range) was used, which behaves as two separate filters between $1530 \~ 1560$ nm range. Two FBG sensors were attached on the bottom side of the graphite/epoxy composite beam specimen, and low velocity impact tests were performed to detect the one-dimensional impact locations. Impact locations were calculated by the arrival time differences of the impact longitudinal waves acquired by the two FBGs. As a result, multiplexed in-line FBG sensors could detect the moment of impact precisely and found the impact locations with the average error of 1.32mm.
Loose parts monitoring system(LPMS) is one of the important monitoring systems for the safe and efficient operation of the nuclear reactor, since it is LPMS that can early detect loose parts which may cause a significant damage in facilities or components of the plant. Nuclear power plants in Korea have recently experienced several loose part alarms due to the metallic impact and it is expected that the frequency of the loose part will be increased along the aging of the plants. In this paper, the status of loose parts monitoring technologies and facilities in Korean nuclear power plants is presented for the establishment of LPMS installation plan in some nuclear reactors which are not yet equipped with LPMS. Sensor specification, location and mounting method for loose parts monitoring were reviewed. As a result, the location and the mounting method of the properly chosen sensor was recommended. Data acquisition algorithms and discriminating rules of loose part impact signals were also reviewed. Actual alarm cases occurred by true impact signal and false impact signal were stated here.
이 연구는 산지를 이용한 산지경관 파편화 모니터링을 제안하고 실효성을 검토하여 다음의 결과를 도출하였다. 첫째, 산지경관이 최근 9년간 빠르게 파편화되고 있어서 국가적 모니터링과 관리가 시급하다. 둘째, 산지경관(GIS) 기반의 평면적 파편화 조사만으로는 중요한 생태적 변화를 확인할 수 없으므로 다양한 조사체계와의 연계가 필요하다. 셋째, 산지경관 파편화 모니터링을 환경영향평가 재해영향평가 등과 연계하여 사전예방원칙을 제도화해야 한다.
Investigations of the commercial aircraft impact effect on nuclear island infrastructures have been drawing extensive attention, and this paper aims to perform the safety assessment of Generation III nuclear power plant (NPP) buildings subjected to typical commercial aircrafts crash. At present Part II, based on the verified finite element (FE) models of aircrafts Airbus A320 and A380, as well as the NPP containment and auxiliary buildings in Part I of this paper, the whole collision process is reproduced numerically by adopting the coupled missile-target interaction approach with the finite element code LS-DYNA. The impact induced damage of NPP plant under four impact locations of containment (cylinder, air intake, conical roof and PCS water tank) and two impact locations of auxiliary buildings (exterior wall and roof of spent fuel pool room) are evaluated. Furthermore, by considering the inner structures in the containment and raft foundation of NPP, the structural vibration analyses are conducted under two impact locations (middle height of cylinder, main control room in the auxiliary buildings). It indicates that, within the discussed scenarios, NPP structures can withstand the impact of both two aircrafts, while the functionality of internal equipment on higher floors will be affected to some extent under impact induced vibrations, and A380 aircraft will cause more serious structural damage and vibrations than A320 aircraft. The present work can provide helpful references to assess the safety of the structures and inner equipment of NPP plant under commercial aircraft impact.
The adverse health impact of air pollution is becoming more serious. The purpose of this study is twofold: One is to analyze the effect of air pollution and temperatures on human health by analyzing the number of deaths from cardiovascular disease in Seoul, Korea; the other is to determine what impact the location of a monitoring site has on the results of a health study. For this latter purpose, air pollution and temperature monitors are sited at three locations termed green, public, and residential. Then, a decision tree model is used to analyze factors linked with deaths occurring at each monitoring site. The results show that the environmental temperatures before death and the $PM_{2.5}$ concentrations on the day of death are highly linked with the number of deaths regardless of the monitoring location. However, results are most accurate with residential data. The results of this study can be used as base data for a similar analysis and ultimately, as a guide to minimize the health impact of air pollution.
The LPMS (Loose Part Monitoring Systems) are used widely for detecting the impact position in the nuclear reactor. There are some major methods to detect impact position in LPMS such as the triangular method, the rectangular method, the circular intersection method and so on. The time difference of these methods are calculated using S0-mode and A0-mode waves of each sensor. In this paper, we propose a method to detect impact position using the enveloped waves of acquired signals. The result of this paper show that the position detecting accuracy and reducing the processing time are proposed method is improved than traditional methods.
Governmental bodies generally conduct investigations for product safety management once new products are released to the market, in order to prevent distribution of illegal and defective items. Further, market surveillance activities are regularly conducted by the government to ensure distribution of safe products and recall any hazardous products. The safety investigations often involve a consumer monitoring system wherein consumer organizations participate in market monitoring to conduct surveys on illegal and defective products. As a result, the monitoring results of individual consumer organizations are available separately, but an integrated analysis of the data from all consumer organizations cannot be performed, thereby deterring comprehensive evaluation of the consumer monitoring system. In this study, we analyze the individual monitoring results of consumer organizations to understand the overall status and performance of comprehensive market monitoring and present the directions for desirable market surveillance policies. To this end, the effectiveness of market surveillance related to the distribution of products is verified through analysis of the interrelationships between the monitoring processes and performances of consumer organizations as well as their impact on the performances of the monitoring implementation processes; moreover, several improvement points and direction points are presented for more desirable monitoring of the consumer markets.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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