KR100588048B1 - 제동장치 전기 신호 계측 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제어기를 이용한 제동장치 전기 신호 계측 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열차의 제동 장치 특성을 시험하기 위한 제어기를 이용한 제동장치 전기 신호 계측 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 다수의 차량으로 구성된 열차의 제동장치 전기 신호 계측 시스템에 있어서, 각 차량에 장착되어 제동혼합제어장치, 제동제어장치, 구원제동장치를 포함하는 각 제어장치로부터 제동장치의 성능과 제어에 필요한 신호를 입력받아, 해당 차량의 제동 상태를 계측하기 위한 차량별 계측 장비; 및 유선통신 네트워크를 통해 타 차량의 계측 장비로부터 각 제동장치의 성능과 제어에 필요한 신호를 입력받아, 상기 열차의 운행과 관련된 전체 제동 상태를 종합적으로 계측 및 모니터링 - 전체 제동력과 혼합제동이 들어갔을 때 설계한 대로 제동력이 분배되는지를 확인 및 계측함 - 하기 위한 일 차량의 중앙 계측 장비를 포함한다.

제동, 열차, 계측

Description

제동장치 전기 신호 계측 시스템{Measurement System of Break System}

도 1은 전체적인 제동장치 전기신호 계측시스템 구성도.

도 2는 제동장치 측정시스템 구성도이다.

본 발명은 제동장치 전기 신호 계측 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열차의 제동 장치 특성을 시험하기 위한 제동장치 전기 신호 계측 시스템에 관한 것이다.

종래에는 고속철도차량 및 도시철도차량 제동장치의 성능특성을 위한 시험을 할 경우에는 센서를 새로 취부해서 여기서 나온 전기신호를 이용하여 계측하거나, 제동장치에서 나온 신호들을 그대로 출력한 후, 파형을 비교 분석하여 정상동작인지 오동작인지를 판별하였다.

또한 제동장치를 시험할 경우에도 제동제어장치, 와전류제어장치, 구원제동장치, 그리고 제동혼합제어장치 등을 따로 시험하였기 때문에 전체적인 제동력이나 혼합제동제어가 제대로 이루어지는지에 대한 성능을 검증하는데 많은 애로사항이 있었다.

철도차량의 안전성과 신뢰성 확보를 위해 가장 중요한 것은 각 전장품의 성능특성을 확인하는 것이며, 각 전장품의 성능 및 기능을 종합적이고 효율적으로 확인하기 위해 많은 노력을 기울여왔다.

차량의 안전과 성능을 좌우하는 요소이기 때문에 추진장치, 제동장치, 감속구동장치 등을 비롯한 차량에 취부되는 모든 부품들에 대해서는 철저하게 시험을 실시하고 있다. 단품시험, 완성차시험, 본선시운전 시험 등과 같은 기준을 마련하여 그대로 시행하고 있다.

그러나 제동장치는 제동장치시험을 위해 별도의 시험장치를 구성하였고, 제동장치 가운데서도 제동제어장치(Brake Control Unit(BCU)), 와전류제어장치(Eddy Current Control Unit(ECCU)), 구원제동장치(Brake Translation Unit(BTU)), 그리고 제동혼합제어장치(Brake Blending Control Unit (BBCU)) 등을 시험할 경우에도 개별적으로 시험을 실시하였다.

그리고 대부분의 시험결과들이 아날로그 값으로 기록되고 그래프 출력으로 끝나기 때문에, 자료를 분석할 때 애로점이 많았고 데이터분석의 정확도가 떨어지는 원인이 되기도 하였다.

무엇보다도 독립적으로 제동장치에 대한 시험을 실시하였기 때문에 전체적인 제동력에 대한 정확한 정보를 알 수가 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 고속철도차량 및 도시철도차량 제동장치 성능검증을 위해 새로운 센서를 취부하는 것이 아니라 기존에 이용하고 있는 제동제어장치, 와전류제어장치, 구원제동장치, 그리고 제동혼합제어장치 등의 제어기로부터 각 차량의 제동과 관련된 각종 정보(속도, 추진신호, 제동신호, PWM값, 디스크 압력, 디스크 온도 등과 같이 제동장치 제어에 필요한 정보)를 입력받아 전체 열차의 제동장치 특성 등의 데이터 분석(즉, 전체 제동력과 혼합제동이 들어갔을 때 설계한 대로 제동력이 분배되는 등)에 이용하는 것이다.

아울러, 한 개의 제동장치만이 아니라 차량 전체에 위치해 있는 제동장치와 관련된 각종 정보를 입력받음으로써 전체적인 제동력을 측정하고, 각 제동장치들이 제대로 동작하는지를 확인하는데 있다.

또한, 고속철도 및 도시철도 차량 제동장치의 전기신호 계측시스템을 구성하였다. 본 시스템은 새롭게 센서를 취부하는 것이 아니라 제동제어장치, 와전류제어장치, 구원제동장치, 그리고 제동혼합제어장치 등의 제어기에서 출력되는 신호를 계측장비로 보내도록 하는 것이다. 센서를 다시 설치할 필요가 없기 때문에 측정시스템 구축 시간을 절약할 수 있고, 보다 낮은 금액으로 계측시스템을 구성할 수 있다. 또한 네트워크망을 이용하여 각 제동장치의 제어기 정보를 동시에 입력받음으로써 전체 제동력과 혼합제동이 들어갔을 때 설계한 대로 제동력이 분배되는지를 정확하게 확인할 수 있는 제동장치 전기신호 계측시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에서 이용한 제동장치 전기신호 계측시스템은 전체적인 제동장치 계측시스템을 구축할 경우에, 제어기로부터 직접 제동장치와 관련된 각종 신호를 입력받음으로써 최적화된 계측시스템을 구성할 수 있고, 제작비를 크게 낮출 수 있다는 장점을 가지고 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 다수의 차량으로 구성된 열차의 제동장치 전기 신호 계측 시스템에 있어서, 각 차량에 장착되어 제동혼합제어장치, 제동제어장치, 구원제동장치를 포함하는 각 제어장치로부터 제동장치의 성능과 제어에 필요한 신호를 입력받아, 해당 차량의 제동 상태를 계측하기 위한 차량별 계측 장비; 및 유선통신 네트워크를 통해 타 차량의 계측 장비로부터 각 제동장치의 성능과 제어에 필요한 신호를 입력받아, 상기 열차의 운행과 관련된 전체 제동 상태를 종합적으로 계측 및 모니터링 - 전체 제동력과 혼합제동이 들어갔을 때 설계한 대로 제동력이 분배되는지를 확인 및 계측함 - 하기 위한 일 차량의 중앙 계측 장비를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제동장치 전기 신호 계측 시스템은 도 1에 나타낸 바와 같이, 제동혼합제어장치, 제동제어장치, 구원제동장치 등으로 구성되는 제어장치로부터 신호를 입력받아 제동 상태 등을 계측하는 차량별로 구비된 계측장비로 구성될 수 있고, 각 계측장비는 네트워크를 통해 연결되어 있다.

즉, 구원제동장치, 제동혼합제어장치, 제동제어장치의 제어기로부터 입력된 전기신호(예를 들면, 속도, 추진신호, 제동신호, PWM값, 디스크 압력, 디스크 온도 등과 같이 제동장치 제어에 필요한 신호들임)들이 단자대를 거쳐 제1 계측장비로 입력되고 있음을 볼 수 있다. 또한, 다른 차량에 있는 제동제어장치와 와전류제동장치 신호도 같은 제2 계측장비로 입력되고 있음을 알 수 있다. 제1 또는 제2 계측장비에 입력된 신호들은 네트워크를 통해 한 곳의 계측장비로 보내지게 되고, 여기서 전체적인 제동력을 산출할 수 있으며, 따라서 한 곳의 계측 장비(제1 또는 제2 계측장비) 각 대차의 제동압력이 제대로 작용하고 있는지를 알 수 있다.
즉, 일 차량의 제1(또는 제2) 계측장비에서는 자신의 차량의 각 제어장치가 보내온 혹은 네트워크를 통해 타 차량의 제2(또는 제1) 계측장비가 보내온 속도 추진신호, 제동신호, PWM값, 디스크 압력, 디스크 온도 등을 저장용량을 줄이기 위해 우선 바이너리(Binary) 형태로 저장한 후, 분석이 가능한 형태로 변환하여 공지의 분석 프로그램을 통해 취사 선택하여 전체적인 제동력을 분석할 수 있다.

도 2는 제동장치 측정시스템을 보여준다. 제동장치와 관련된 제어장치의 제어기로부터 전기신호를 입력받아 계측장비로 보내도록 하고 있다.

상기와 같이 제동장치 전기신호 측정시스템을 구성할 경우에 계측시스템 구축 시간을 줄일 수 있고, 새로운 센서를 취부하지 않음으로써 계측장비의 단가를 낮출 수 있다.

또한 추진장치, 차축속도 등과 같은 여러 전기신호들과 동일한 시간에서의 여러 시험데이터를 비교해 종합적으로 분석함으로써 전체 열차의 보다 정확한 분석이 가능하다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예로 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의 해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 다수의 차량으로 구성된 열차의 제동장치 전기 신호 계측 시스템에 있어서,

   각 차량에 장착되어 제동혼합제어장치, 제동제어장치, 구원제동장치를 포함하는 각 제어장치로부터 제동장치의 성능과 제어에 필요한 신호를 입력받아, 해당 차량의 제동 상태를 계측하기 위한 차량별 계측 장비; 및

   유선통신 네트워크를 통해 타 차량의 계측 장비로부터 각 제동장치의 성능과 제어에 필요한 신호를 입력받아, 상기 열차의 운행과 관련된 전체 제동 상태를 종합적으로 계측 및 모니터링 - 전체 제동력과 혼합제동이 들어갔을 때 설계한 대로 제동력이 분배되는지를 확인 및 계측함 - 하기 위한 일 차량의 중앙 계측 장비

   를 포함하는 제동장치 전기 신호 계측 시스템.

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