Research on Automatic Detection of Ultrasonic Arrival Time in Concrete Using STA/LTA Algorithm

초록

본 연구에서는 콘크리트에서 초음파 신호의 도착시간을 결정하는 특정 시간구간을 랜덤하게 적용한 STA/LTA 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션 및 실험 데이터에 대해 상세 해석을 진행하여 성능을 검증하였다. Comsol Multiphysics 프로그램과 실제 UPV 장비를 사용하여 무근콘크리트와 철근콘크리트 모델에서 직접법과 간접법을 통해 측정된 초음파 신호를 기반으로 AIC, Hinkley Criterion, Amplitude Threshold-picker 알고리즘과 특정 시간구간을 랜덤하게 적용한 STA/LTA 알고리즘의 편차값을 비교하여 성능 평가를 실시하였다. 이후 무근콘크리트와 철근콘크리트에서의 결과 비교를 통해 재료의 복합성이 신호에 미치는 영향을 평가하였으며, 직접법과 간접법 사용의 비교를 통해 간접법이 초음파 신호에 미치는 영향에 대해 평가를 실시하였다. 그 결과, 특정 시간구간을 랜덤하게 적용한 STA/LTA 알고리즘이 타 알고리즘에 비해 더 우수한 성능을 보였으며, 실험보다 시뮬레이션에서, 철근콘크리트보다 무근콘크리트에서, 간접법보다 직접법에서 더 낮은 편차값을 가짐을 확인하였다.

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