KR20040007043A - 무선을 이용한 열차 정보 저장 시스템 - Google Patents

무선을 이용한 열차 정보 저장 시스템 Download PDF

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KR20040007043A
KR20040007043A KR1020020041684A KR20020041684A KR20040007043A KR 20040007043 A KR20040007043 A KR 20040007043A KR 1020020041684 A KR1020020041684 A KR 1020020041684A KR 20020041684 A KR20020041684 A KR 20020041684A KR 20040007043 A KR20040007043 A KR 20040007043A
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최병욱
김봉겸
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학교법인 선문학원
최병욱
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Abstract

본 발명은 무선을 이용한 열차 정보 저장 시스템에 관한 것으로, 열차에서 발생되는 각종의 운행 정보와 기관사 등과 같은 승무원의 음성 정보를 무선을 통해 관제소로 전송하고 이 관제소에서 다시 정보통신망을 통해 통합관리 서버로 전송하여 통합관리 서버에 의해 각 열차별 운행정보와 음성정보를 시간대별로 저장하도록 되어 있다. 이러한 본 발명을 이용하면, 원격지의 센터에서 열차의 각종 운행정보를 체크하고 사고가 발생되었을 때 즉각적으로 이를 확인하여 고장처리를 수행하며 사고 발생 후 고장 분석 및 향후 사고의 재발을 방지할 수 있다. 또한, 운행정보의 데이터분석에 의하여 유지 보수를 실시함으로써 사고를 미연에 방지할 수 있다.

Description

무선을 이용한 열차 정보 저장 시스템 {A system for memorizing information of train using wireless communication network}
본 발명은 무선을 이용한 열차 정보 저장 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열차에서 발생되는 각종의 운행 정보와 승무원의 음성정보를 무선을 통해 센터의 서버 장치로 전송하여 저장하도록 된 무선을 이용한 열차 정보 저장 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 열차는 기관사실에 설치된 계기판에 의해 제공되는 정보에 따른 기관사의 판단에 의해 운행된다. 근래, 고속철도의 경우에는 차상에 차상 컴퓨터 시스템 및 자기진단 장치가 구비되어 있고 고장을 진단하고 예방하도록 되어 있다.
그러나, 이러한 차상 컴퓨터 시스템 및 자기진단 장치는, 움직이는 열차 내에 설치되어 있는 바, 이상 발생시 이에 대한 데이터를 기관사만이 볼 수 있어서 고장처리를 열차 내에서 독자적으로 수행해야되고 변화하는 데이터를 정밀하게 분석할 수 없는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 열차에서 발생되는 각종의 운행정보 및 승무원의 음성정보를 무선통신을 통해 센터로 전송하여 저장하도록 된 무선을 이용한 열차정보 저장 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선을 이용한 열차 정보 저장 시스템의 개략적인 블록 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 데이터 취득장치의 개략적인 블록구성도,
도 3은 도 2에 도시된 음성입력부의 개략적인 블록구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 열차 데이터 취득장치 101: 차상 컴퓨터 시스템 정보발생부
102: 공기조화기 작동정보발생부 103: 자기 진단부
104: 위치 감지부 105: 차속감지부
106: 가속도 감지부 107: 엔진회전수 감지부
108: 브레이크 감지부 109: ATS 정보 발생부
110: CTC 정보 발생부 111: 제어 접점 정보 발생부
112: 전압·전류 감지부 113: 시간 정보 발생부
120: 이용자 단말 130: 데이터 취득부
140: 음성입력부 141: 마이크로폰
142: ADC 143: 다채널 녹음부
144: CODEC 150: 음성·데이터 합성부
160: 무선통신부 200: 중계기
300: 관제소 서버 400: 통합관리 서버
410: 스토리지장치 500-1: 전자메일 서버
500-2: 채팅 서버 500-3: 웹사이트 서버
N1: 무선통신망 N2: 인터넷
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선을 이용한 열차정보 저장 시스템은, 열차에 탑재되고 열차에서 발생되는 각종의 운행 데이터 및 열차 승무원의 음성데이터를 취득하여 이를 무선 데이터통신신호의 형태로 송신하는 열차 데이터 취득장치와, 무선 데이터통신을 매개하는 무선통신망과, 상기 열차 데이터 취득장치로부터 송신되는 무선 데이터통신신호를 상기 무선통신망을 매개로 수신받아 이를 유선 데이터통신신호의 형태로 변환하는 중계기와, 상기 중계기를 통해 변환된 유선 데이터통신신호로부터 열차의 각종 운행 데이터 및 기관사의 음성데이터를 추출하여 이를 저장하는 열차 데이터 저장장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선을 이용한 열차 정보 저장 시스템의 개략적인 블록 구성도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 무선을 이용한 열차 정보 저장 시스템은, 열차 데이터 취득장치(100)와 무선통신망(N1)과 중계기(200)와 관제소 서버(300)와 인터넷(N2)과 통합관리 서버(400)와스토리지 장치(410)와 열차내의 각 이용자 단말과 데이터통신을 수행하기 위한 인터넷 상의 각종의 서버(500-1∼500-n)를 포함하여 구성된다.
상기 열차 데이터 취득장치(100)는, 운행중인 차상(T)에 설치되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 열차의 각종 운행 데이터를 발생하는 수단(101∼112)과 다수의 이용자 단말(120)과 데이터취득부(130)와 음성입력부(140)와 음성·데이터 합성부(150)와 무선통신부(160)를 포함하여 구성된다.
상기 열차의 각종 운행 데이터를 발생하는 수단(101∼112)은, 열차에 설치되어 있는 차상 컴퓨터 시스템으로부터 발생되는 각종의 정보를 데이터취득부(130)로 입력하는 차상 컴퓨터 시스템 정보 발생부(101)와, 열차에 설치되어 있는 공기조화기의 작동정보를 발생하여 데이터취득부(130)로 입력하는 공기조화기 작동정보 발생부(102)와, 열차의 화재나 각종 고장을 자기 진단하여 진단된 정보를 데이터취득부(130)로 입력하는 자기 진단부(103)와, 열차의 현재 위치를 감지하여 감지된 위치정보를 데이터취득부(130)로 입력하는 위치감지부(104)와, 열차의 운행속도를 감지하여 감지된 운행속도의 정보를 데이터취득부(130)로 입력하는 차속감지부(105)와, 열차의 가속도를 감지하여 감지된 가속도 정보를 데이터취득부(130)로 입력하는 가속도감지부(106)를 포함한다.
또, 열차의 각종 운행 데이터를 발생하는 수단(101∼112)은, 열차의 엔진 회전수를 감지하여 감지된 엔진 회전수의 정보를 데이터취득부(130)로 입력하는 엔진회전수 감지부(107)와, 열차의 브레이크 작동상태를 감지하여 그에 상응하는 작동상태 정보를 데이터취득부(130)로 입력하는 브레이크감지부(108)와, 열차에 설치되어 있는 자동열차정지장치(ATS)의 작동정보를 발생하여 데이터취득부(130)로 입력하는 ATS정보발생부(109)와, 열차에 설치되어 있는 열차집중제어설비(CTC)의 작동정보를 발생하여 데이터취득부(130)로 입력하는 CTC정보발생부(110)를 포함한다.
또한, 열차에 설치되어 있는 각종의 제어 접점(relay)의 작동상태에 대한 정보를 발생하여 데이터취득부(130)로 입력하는 제어접점 정보 발생부(111)와, 열차내의 각 부하에 인가되는 전압 및 전류를 감지하여 감지된 전압값 및 전류치에 대한 정보를 데이터취득부(130)로 입력하는 전압·전류 감지부(112) 및, 열차에서 기록되는 각종의 시간정보를 발생하여 데이터취득부(130)로 입력하는 시간정보발생부(113)를 포함한다.
상기 다수의 이용자 단말(120)은, 승객들의 편의를 위해 열차의 객실에 설치되어 있는 것으로, 무선통신부(160)를 매개로 무선통신망(N1)과 인터넷(N2)에 접속하여 데이터통신을 수행할 수 있는 단말기로서, 대개 개인용 컴퓨터 단말기인 것이 일반적이며, 도시되지는 않았으나 허브(Hub)나 라우터(Router) 등을 통해 무선통신부(160)와 연결된다.
상기 데이터취득부(130)는, 열차의 각종 운행 데이터를 발생하는 수단(101∼112)으로부터 입력되는 각종의 운행 데이터를 취합하여 종합적인 운행 데이터를 생성하고 이 생성된 종합적인 운행 데이터를 음성·데이터합성부(150)로 인가한다.
상기 음성입력부(140)는, 적어도 하나 이상의 마이크로폰(microphone)(141)으로부터 통해 입력되는 기관사 등의 승무원의 음성을 데이터로 변환하는 것으로,도 3에 도시된 바와 같이, 예컨대, 마이크로폰(141)으로부터 입력되는 아날로그적인 음성신호를 디지털신호로 변환하는 아날로그 투 디지털 변환기(Analog to Digital Converter; 이하, "ADC"라 약칭함)(142)와, 이 ADC(142)에서 변환된 복수의 디지털 음성신호를 다채널 음성신호의 형태로 변환하는 다채널 녹음부(143) 및, 이 다채널 녹음부(143)에서 변환된 다채널 음성신호를 압축하는 코덱(CODEC)(144)을 포함하여 구성된다.
상기 음성·데이터 합성부(150)는 데이터 취득부(130)로부터 출력된 운행 데이터와 음성입력부(140)로부터 출력된 음성 데이터를 합성하고 합성된 데이터를 무선통신부(160)로 인가한다.
상기 무선통신부(160)는 음성·데이터합성부(150)로부터 인가되는 데이터를 무선 데이터통신신호로 변환하여 무선통신망(N1)을 매개로 중계기(200)로 송신함과 더불어, 멀티플렉싱(Multi Flexing)방식으로 무선주파수의 데이터통신을 수행함으로써 각 이용자 단말(120-1∼120-n)이 무선통신망(N1)과 중계기(200)와 관제소 서버(300)와 인터넷(N2)을 매개로 웹서핑과 전자메일의 교환 및 채팅 등을 수행할 수 있게 한다.
상기 중계기(200)는 열차 데이터 취득장치(100)로부터 무선통신망(N1)을 매개로 수신되는 무선 데이터통신신호를 유선 데이터통신신호로 변환하여 관제소 서버(300)로 인가함과 더불어 관제소 서버(300)로부터 인가되는 유선 데이터통신신호를 무선 데이터통신신호로 변환하여 무선통신망(N1)을 매개로 열차 데이터 취득장치(100)로 인가한다.
관제소 서버(300)는 철도 상에 각 열차의 운행을 관제하는 관제소(CS)에 설치되어 중계기(200)로부터 인가되는 유선 데이터통신신호에서 열차의 운행데이터와 음성데이터를 분리한 다음, 이 분리된 열차의 운행데이터와 음성데이터를 인터넷(N2)을 매개로 센터(C)에 있는 통합관리서버(400)로 전송함과 더불어 인터넷(N2) 상의 각 서버(500-1∼500-n)와 열차 데이터 취득장치(100)의 데이터통신을 매개한다.
통합관리 서버(400)는 센터(C)에 설치되어 관제소 서버(300)로부터 인터넷(N2)을 매개로 전송되어온 열차의 운행데이터와 음성데이터를 스토리지장치(410)에 각 열차 및 시간대별로 분류하여 저장하며 권한이 있는 관리자의 열람 요청이 있을 경우 스토리지장치(410)에 저장되어 있는 각 열차별 운행데이터와 음성데이터를 제공한다.
상기 전자메일 서버(500-1)는 인터넷(N2) 상에서 인터넷(N2)에 접속한 이용자들이 전자메일을 사용할 수 있도록 전자메일의 송수신 및 계정을 관리하는 서버 컴퓨터이고, 상기 채팅 서버(500-2)는 인터넷(N2) 상에서 인터넷(N2)에 접속한 이용자들에게 채팅(chatting) 서비스를 제공하는 서버 컴퓨터이며, 상기 웹사이트 서버(500-3)는 인터넷(N2)을 통해 웹사이트에 접속한 이용자들에게 웹문서 등을 제공하는 서버 컴퓨터이다.
이제 상기와 같이 구성된 본 발명의 동작과정을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
열차 내에서는 열차의 각종 운행 데이터를 발생하는 수단(101∼112)에서 각종의 운행 데이터가 발생된다.
즉, 차상 컴퓨터 시스템 정보 발생부(101)에서는 열차에 설치되어 있는 차상 컴퓨터 시스템으로부터 발생되는 각종의 정보를 데이터취득부(130)로 입력하고, 공기조화기 작동정보 발생부(102)에서는 열차에 설치되어 있는 공기조화기의 작동정보를 발생하여 데이터취득부(130)로 입력하며, 자기 진단부(103)에서는 열차의 화재나 각종 고장을 자기 진단하여 진단된 정보를 데이터취득부(130)로 입력한다.
그리고, 위치감지부(104)는 열차의 현재 위치를 감지하여 감지된 위치정보를 데이터취득부(130)로 입력하고, 차속감지부(105)는 열차의 운행속도를 감지하여 감지된 운행속도의 정보를 데이터취득부(130)로 입력하며, 가속도감지부(106)는 열차의 가속도를 감지하여 감지된 가속도 정보를 데이터취득부(130)로 입력한다.
또, 엔진회전수 감지부(107)는 열차의 엔진 회전수를 감지하여 감지된 엔진 회전수의 정보를 데이터취득부(130)로 입력하고, 브레이크감지부(108)는 열차의 브레이크 작동상태를 감지하여 그에 상응하는 작동상태 정보를 데이터취득부(130)로 입력하며, ATS정보발생부(109)는 열차에 설치되어 있는 자동열차정지장치(ATS)의 작동정보를 발생하여 데이터취득부(130)로 입력하고, CTC정보발생부(110)는 열차에 설치되어 있는 열차집중제어설비(CTC)의 작동정보를 발생하여 데이터취득부(130)로 입력한다.
또한, 제어접점 정보 발생부(111)는 열차에 설치되어 있는 각종의 제어 접점의 작동상태에 대한 정보를 발생하여 데이터취득부(130)로 입력하고, 전압·전류 감지부(112)는 열차내의 각 부하에 인가되는 전압 및 전류를 감지하여 감지된 전압값 및 전류치에 대한 정보를 데이터취득부(130)로 입력하며, 시간정보발생부(113)는 열차에서 기록되는 각종의 시간정보를 발생하여 데이터취득부(130)로 입력한다.
상기와 같이 열차의 각종 운행 데이터를 발생하는 수단(101∼112)으로부터 입력되는 각종의 운행 데이터는 데이터 취득부(130)에서 종합적인 운행데이터로 취합되어 출력되고 이 출력된 운행데이터는 음성·데이터 합성부(150)로 입력된다.
그리고, 열차 내의 기관사와 같은 승무원의 음성은 마이크로폰(141)을 통해 음성입력부(140)로 입력되어 음성데이터의 형태로 변환된 다음, 음성·데이터 합성부(150)로 입력된다.
상기 데이터 취득부(130)로부터 입력되는 운행 데이터와 음성입력부(140)로부터 입력되는 음성데이터는 음성·데이터 합성부(150)에서 합성된 다음, 무선통신부(160)에서 무선 데이터통신신호로 변환되어 무선통신망(N1)을 매개로 중계기(200)로 송신된다.
상기 열차 데이터 취득장치(100)로부터 무선통신망(N1)을 매개로 수신되는 무선 데이터통신신호는 중계기(200)에서 유선 데이터통신신호로 변환되어 관제소 서버(300)로 인가되고, 관제소 서버(300)에서는 중계기(200)로부터 인가되는 유선 데이터통신신호에서 열차의 운행데이터와 음성데이터를 분리한 다음, 이 분리된 열차의 운행데이터와 음성데이터를 인터넷(N2)을 매개로 센터(C)에 있는 통합관리서버(400)로 전송한다.
상기 관제소의 서버(300)로부터 인터넷(N2)을 매개로 전송되어온 열차의 운행데이터와 음성데이터는 통합관리 서버(400)에 의해 스토리지장치(410)에 각 열차및 시간대별로 분류하여 저장되며, 권한이 있는 관리자의 열람 요청이 있을 경우 스토리지장치(410)에 저장되어 있는 각 열차별 운행데이터와 음성데이터가 제공된다.
상기와 같이 통합관리 서버(400)에 의해 저장되는 열차의 운행데이터 및 음성데이터는, 원격지의 센터(C)에서 열차의 각종 운행정보를 체크하고 사고가 발생되었을 때 즉각적으로 이를 확인하여 고장처리를 수행하며 사고 발생 후 고장 분석 및 향후 사고의 재발을 방지하는 데 사용되는 소중한 정보가 된다.
상기에서 본 발명은 특정 실시예를 예시하여 설명하지만 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 본 발명에 대한 다양한 변형, 수정을 용이하게 만들 수 있으며, 이러한 변형 또는 수정이 본 발명의 특징을 이용하는 한 본 발명의 범위에 포함된다는 것을 명심해야 한다.
특히, 상기한 본 발명의 실시예에서는, 관제소의 서버와 통합관리 서버 간에 데이터통신을 하기 위한 정보통신망으로서 인터넷을 예로 들어 설명하였으나, 서버나 단말 간에 데이터통신을 수행할 수 있는 것이라면 어떤 통신망도 이용이 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 열차에서 발생되는 각종의 운행 정보와 기관사 등과 같은 승무원의 음성 정보를 무선을 통해 관제소로 전송하고 이 관제소에서 다시 정보통신망을 통해 통합관리 서버로 전송하여 통합관리 서버에 의해 각 열차별 운행정보와 음성정보를 시간대별로 저장하도록 되어 있다. 이러한 본 발명을 이용하면, 원격지의 센터에서 열차의 각종 운행정보를 체크하고 사고가 발생되었을 때 즉각적으로 이를 확인하여 고장처리를 수행하며 사고 발생 후 고장 분석 및 향후 사고의 재발을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 사고가 발생되었을 때 열차의 운행정보 및 음성정보가 원격지의 서버에 안전하게 보관됨으로써, 사고 발생시 열차에 구비된 차상 제어 컴퓨터 및 저장장치의 손상으로 인해 열차의 운행정보 및 음성정보가 소실되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 센터의 서버에서 각 열차의 운행 데이터를 중앙 집중적으로 관리함으로써, 고장의 예방과 고장 및 사고시 처리를 신속하게 수행할 수 있음과 더불어 열차의 정비를 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
상기한 바와 같은 효과를 갖는 본 발명의 시스템은, 특히, 고속으로 운행함으로 인해 사고 발생 시 그 규모가 크고 고장에 대한 신속 처리 및 효율적인 정비가 매우 중요한 고속철도에 적용하는 것이 바람직하다.

Claims (5)

  1. 열차에 탑재되고 열차에서 발생되는 각종의 운행 데이터 및 열차 승무원의 음성데이터를 취득하여 이를 무선 데이터통신신호의 형태로 송신하는 열차 데이터 취득장치와,
    무선 데이터통신을 매개하는 무선통신망과,
    상기 열차 데이터 취득장치로부터 송신되는 무선 데이터통신신호를 상기 무선통신망을 매개로 수신받아 이를 유선 데이터통신신호의 형태로 변환하는 중계기와,
    상기 중계기를 통해 변환된 유선 데이터통신신호로부터 열차의 각종 운행 데이터 및 기관사의 음성데이터를 추출하여 이를 저장하는 열차 데이터 저장장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선을 이용한 열차 정보 저장시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 열차데이터 취득장치는, 열차의 각종 운행데이터를 발생하는 복수의 정보발생 및 감지부와,
    상기 복수의 정보발생 및 감지부로부터 발생된 각종의 운행데이터를 입력받고 이 입력된 각종의 운행데이터를 전송하기 위한 전송용의 데이터를 발생하여 이를 출력하는 데이터 취득부와,
    열차 승무원의 음성을 입력받아 이를 음성데이터의 형태로 출력하는 음성입력부와,
    상기 데이터 취득부로부터 출력된 데이터와 상기 음성입력부로부터 출력된 음성데이터를 합성하는 음성·데이터 합성부 및,
    상기 음성·데이터 합성부에서 합성된 데이터를 무선통신이 가능한 형태의 무선 데이터통신신호로 변환하여 송신하는 무선통신부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선을 이용한 열차 정보 저장시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 무선통신부는, 멀티플렉싱에 의해 다중의 데이터를 단일의 무선통신라인을 통해 송수신함으로써, 열차 내의 각 이용자 단말에서 무선통신라인을 통해 전자메일과 채팅 및 웹서핑 등을 수행하는 것이 가능하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 무선을 이용한 열차 정보 저장시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 열차 데이터 저장장치는,
    상기 중계기와 연결되어 상기 중계기로부터 출력된 유선의 데이터통신신호로부터 열차의 운행정보와 승무원의 음성정보를 분리하고 이 각각 분리된 운행정보와 음성정보를 전송하는 관제소의 서버와,
    데이터통신을 매개하는 정보통신망과,
    상기 관제소의 서버로부터 전송되어오는 운행정보와 음성정보를 상기 정보통신망을 매개로 전송받아 이 전송받은 운행정보와 음성정보를 열차와 시간별로 구분 저장하여, 각 열차의 시간대별 운행정보와 음성정보를 통합관리하는 통합관리 서버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선을 이용한 열차 정보 저장시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열차 데이터 취득장치에 의해 취득되는 열차의 운행 정보는, 차상 컴퓨터 시스템 정보와 공기조화기의 작동정보와 열차 내의 화제 및 고장 발생 정보와 열차의 위치 정보와 차속 정보와 열차의 가속도 정보와 엔진 회전수 정보와 브레이크 작동정보와 자동 열차 정지장치의 작동정보와 열차 집중 제어설비의 작동 정보와 열차내 각종 제어 접점의 정보와 열차 내 각종 부하의 전압·전류 정보와 열차 내에서 기록되는 각종의 시간정보 들 중 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 무선을 이용한 열차 정보 저장시스템.
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