KR20050060979A - Signal measurement system for using train communication network - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철도차량의 각종 기기들의 상태를 확인하고 이상유무를 보다 정확하게 파악하여 차량의 안전성, 쾌적성, 정시성을 향상시키도록 하는 TCN을 이용한 신호측정 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a signal measuring device using a TCN to check the status of various devices of the railway vehicle and to more accurately grasp the abnormality and to improve the safety, comfort, and timing of the vehicle.
이를 위해 본 발명은 TCN 신호를 검출하기 위하여 한 개의 차량에 WTB를 설치하고, 다른 차량에는 MVB를 설치하여 각 기기들의 동작상태 및 고장 정보를 게이트웨이(Gateway)를 통하여 측정장치가 입력받아 모니터링 할 수 있도록 연결 구성하고, 또한 각 TCN으로부터 얻은 신호들이 각각의 게이트웨이를 통하여 여러 개의 측정장치에 입력되게 하고, 상기 여러 개의 측정장치에 입력된 신호들은 차량에 별도로 연결된 네트워크를 통해 주 컴퓨터로 보내지므로 동시에 저장, 분석이 가능하도록 구성한 것으로서, 차량에 부착 설치된 각종 전기장치 및 기계장치들의 상태를 정확히 모니터링할 수가 있으며, 이를 통해 추가적인 센서나 제어기 커넥터를 설치하지 않더라도 차량에 이미 설치된 TCN 신호만으로도 정확한 차량상태를 파악할 수가 있는 것이어서, 차량사고를 미연에 방지하고 사고원인 파악에 소요되는 시간과 경비를 대폭 절감할 수 있는 효과를 제공한다. To this end, the present invention installs a WTB in one vehicle and installs an MVB in another vehicle to detect a TCN signal, and monitors the operation state and failure information of each of the devices through a gateway. The signals obtained from each TCN are input to several measuring devices through their respective gateways, and the signals input to the multiple measuring devices are simultaneously sent to the main computer through a network connected to the vehicle. It is configured to be able to analyze and accurately monitor the status of various electric and mechanical devices attached to the vehicle, and through this, it is possible to determine the exact vehicle status even with the TCN signal already installed in the vehicle, even if no additional sensor or controller connector is installed. As it is number, vehicle It prevented choices and provides an effect that can significantly reduce the time and expense it takes to identify possible causes of the accident.
Description
본 발명은 철도차량 통신망(Train Communication Network: 이하 TCN이라 약칭함)을 이용한 신호측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철도차량의 각종 기기들의 상태를 확인하고 이상유무를 보다 정확하게 파악하여 차량의 안전성, 쾌적성, 정시성을 향상시키도록 하는 TCN을 이용한 신호측정 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a signal measuring apparatus using a train communication network (hereinafter, referred to as TCN), and more particularly, to check the status of various devices of a railroad car and more accurately grasp the presence or absence of abnormalities to ensure the safety of the vehicle. The present invention relates to a signal measuring apparatus using TCN for improving the comfort, and timing.
최근 들어 도로교통망이 한계에 이르면서 이를 해결해 줄 수 있는 유일한 교통수단에 하나인 철도에 대한 관심이 고조되고 있다. Recently, as the road transportation network reaches its limit, interest in railroads, which is one of the only means of transportation, has been increasing.
주지와 같이, 철도차량은 다른 교통수단과 비교하여 안전성, 쾌적성, 정시성, 그리고 환경친화성을 가지고 있는 장점 때문이다. As is well known, railroad cars have the advantages of safety, comfort, timeliness and environmental friendliness compared to other means of transportation.
고속철도 및 도시철도차량에 탑재된 제어장치들은 차량의 신뢰성을 결정하는 매우 중요한 요소이다. Control devices mounted on high speed and urban railway vehicles are very important factors in determining vehicle reliability.
차량의 신뢰성을 좌우하는 요소이기 때문에 단품시험, 완성차시험, 본선시운전 시험 등을 실시할 경우에도 이에 대한 기능을 확인하기 위해 많은 항목들을 시험하고 있다. Since it is a factor that affects the reliability of the vehicle, many items are tested to confirm the function even when the unit test, the finished vehicle test, and the test operation on board the ship.
통상적으로 TCN 통신망을 이용한 경우에 각종 전장품에 부착 설치된 제어기기들은 단순한 구조의 네트워크에 연결됨으로써, 철도시스템의 전체적인 신뢰성, 안전성 및 정시성을 향상시키도록 하고 있다. 또한 TCN 통신망을 이용하므로써 시스템의 유연성과 확장성을 증대시킬 수가 있다. In general, when the TCN communication network is used, the controllers attached to various electronic devices are connected to a network having a simple structure, thereby improving the overall reliability, safety, and timeliness of the railway system. In addition, the use of TCN networks can increase the flexibility and scalability of the system.
TCN은 MVB(Multifunction Vehicle Bus)와 WTB(Wire Train Bus)의 두 가지 통신망 프로토콜로 구성되어져 있다. 차량내의 제어장비들 간의 실시간 통신을 담당하는 MVB는 차량 내에 설치된 표준장치들을 연결하기 위하여 사용되고, 차량 간의 실시간 통신을 담당하는 WTB(Wire Train Bus)는 차량들을 상호 연결하기 위하여 사용된다. TCN consists of two network protocols: MVB (Multifunction Vehicle Bus) and WTB (Wire Train Bus). The MVB, which is responsible for real-time communication between control devices in the vehicle, is used to connect standard devices installed in the vehicle, and the WTB (Wire Train Bus), which is responsible for real-time communication between the vehicles, is used to interconnect the vehicles.
이러한 장점에도 불구하고 TCN 통신망에 이상이 발생했을 경우에는 차량에 치명적인 고장을 초래할 수 있다. 이에 따라 고장(Fault) 개소를 찾기 위해 많은 노력을 기울여왔다. 그러나 고장(Fault) 개소를 찾고 그 원인을 해결하기까지는 장시간이 소요되기 때문에 차량의 안정화에 큰 장애 요인으로 작용하였다. Despite these advantages, a failure in the TCN network can cause a fatal failure of the vehicle. Accordingly, much effort has been made to find fault points. However, since it takes a long time to find a fault location and solve the cause, it acted as a big obstacle in stabilizing the vehicle.
그러나, 종래에는 각 장치별로 운전실에 있는 모니터링장치와 성능을 확인하는 방식을 채택하여 왔는데, 이 방식은 네트워크 신호가 여러 경로를 거치면서 각 장치로부터 운전실에 구비된 모니터링장치로 전달되기 때문에 고장원인을 추적하기가 매우 어려운 것이어서, 그로 인해 차량의 안전성과 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다. However, conventionally, each device has adopted a method of checking the monitoring device and the performance in the cab for each device, which is a cause of failure because the network signal is transmitted from each device to the monitoring device provided in the cab through various paths. Since it is very difficult to track, there has been a problem of degrading the safety and reliability of the vehicle.
따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 그의 목적은 고속철도차량 및 도시철도차량에 부착 설치되는 각 장치들의 성능특성을 보다 용이하고도 정확하게 확인하기 위한 TCN 통신을 이용한 신호측정장치를 제공함에 있다. Therefore, the present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, and its object is to provide a signal measuring apparatus using TCN communication to more easily and accurately check the performance characteristics of each device attached to a high speed railway vehicle and an urban railway vehicle. In providing.
또한, 본 발명의 다른 목적은 TCN 신호를 검지하기 위해 한 개의 WTB와 MVB를 이용하거나 또는 여러 개의 TCN을 이용하여 신호를 검출하고, 이와 같이검출한 신호를 측정장치에 연결하여 차량의 각종 상태를 모니터링하고 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 TCN 통신을 이용한 신호측정장치를 제공함에 있다. In addition, another object of the present invention is to detect a signal using a single WTB and MVB or a plurality of TCN to detect the TCN signal, and by connecting the detected signal to the measuring device to monitor the various conditions of the vehicle It is to provide a signal measuring device using TCN communication to monitor and prevent accidents in advance.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, TCN 신호를 검출하기 위하여 한 개의 차량에 WTB를 설치하고, 다른 차량에는 MVB를 설치하여 각 기기들의 동작상태 및 고장 정보를 게이트웨이(Gateway)를 통하여 측정장치가 입력받아 모니터링 할 수 있도록 연결 구성한 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object, the WTB is installed in one vehicle, the MVB is installed in the other vehicle to detect the TCN signal to measure the operation state and failure information of each device through the gateway (Gateway) It is characterized in that the connection is configured to receive and monitor the input.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 각 TCN으로부터 얻은 신호들이 각각의 게이트웨이를 통하여 여러 개의 측정장치에 입력되게 하고, 상기 여러 개의 측정장치에 입력된 신호들은 차량에 별도로 연결된 네트워크를 통해 주 컴퓨터로 보내지므로 동시에 저장, 분석이 가능하도록 구성한 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention for achieving the above object, the signals obtained from each TCN is input to a plurality of measuring devices through each gateway, the signals input to the plurality of measuring devices through a network connected to the vehicle separately Since it is sent to the host computer, it can be stored and analyzed simultaneously.
또한, 상기한 네트워크의 통신 연결은 각 측정장치를 통해서 입력된 신호들이 상기한 네트워크 허브(Network Nub)를 거쳐 피엑스아이 모듈(PXI Module)을 통해 입력받도록 구성한 것을 특징으로 한다. In addition, the communication connection of the network is characterized in that the signals input through each measuring device is configured to receive through the network hub (Network Nub) through the PXI module (PXI Module).
이하, 첨부한 도면에 기초하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에서 TCN 신호를 검출하기 위하여 한 개의 와이어 트레인 버스(WTB)와 다기능차량 버스(MVB)를 이용한 신호측정 장치의 연결구성 예시도를 나타낸 것으로서, 이는 한 개의 차량에 WTB를 설치하고, 다른 차량에 는 MVB를 설치하여 각 기기들의 동작상태 및 고장 정보를 게이트웨이(Gateway)를 통하여 측정장치(10)가 입력받아 모니터링 할 수 있도록 연결 구성한 것이다.FIG. 1 shows an example of a connection configuration of a signal measuring device using one wire train bus (WTB) and a multi-function vehicle bus (MVB) in order to detect a TCN signal in the present invention. In other vehicles, MVB is installed to connect the measurement device 10 to monitor the operation state and failure information of each device through a gateway.
여기서, SG10은 게이트웨이(20)를 통과하지 않고 측정장치(10)에 직접 전달되는 신호이고, SG20은 게이트웨이(20)를 통과한 후 측정장치(10)에 전달되는 신호이다.Here, SG10 is a signal transmitted directly to the measuring device 10 without passing through the gateway 20, and SG20 is a signal transmitted to the measuring device 10 after passing through the gateway 20.
도 1에 도시한 바와 같이 차량과 차량사이의 각종 신호들과 차량 내에 설치된 장치들에 대한 정보를 보다 용이하게 얻을 수 있도록 한 것이다. As shown in FIG. 1, various signals between the vehicle and the vehicle and information on devices installed in the vehicle can be obtained more easily.
도 2는 본 발명에서 여러 개의 TCN을 이용한 신호측정 장치의 연결 구성예시도를 나타낸 것으로서, 이는 각 TCN으로부터 얻은 신호들은 각각의 게이트웨이(20)를 통하여 측정장치(10)에 입력되게 하고, 이와 같이 여러 개의 측정장치(10)에 입력된 신호들은 차량에 별도로 연결된 네트워크를 통해 주 컴퓨터(Main Computer)(도시 생략됨)로 보내지므로 동시에 저장, 분석이 가능하도록 구성한 것이다. Figure 2 shows an example of the configuration of the connection of the signal measuring device using a plurality of TCN in the present invention, which allows the signals obtained from each TCN to be input to the measuring device 10 through each gateway 20, as described above Since the signals input to the measuring devices 10 are sent to a main computer (not shown) through a network connected to a vehicle separately, the signals can be simultaneously stored and analyzed.
여기서, SG0은 게이트웨이(20)를 통과하지 않고 측정장치(10)에 직접 전달되는 신호이고, SG1은 게이트웨이(20)를 통과한 후 측정장치(10)에 전달되는 신호이다.Here, SG0 is a signal that is directly transmitted to the measuring device 10 without passing through the gateway 20, and SG1 is a signal that is passed to the measuring device 10 after passing through the gateway 20.
즉, 각 TCN으로부터 얻은 신호들을 게이트웨이(20)를 통하여 입력받아 측정장치(10)에서 측정된 신호들은 네트위크 라인(Network Line)을 통하여 연결되며, 주 컴퓨터(Main Computer)에서 전체적으로 통합관리하도록 구성되므로서, 차량의 각종 기기들의 상태정보와 고장 신호를 정확하게 모니터링할 수 있게 되어, 서로 다른 차량에서 발생하는 각종 신호 정보들을 실시간(Real Time)으로 정확하게 분석할 수가 있다. That is, the signals obtained from each TCN are input through the gateway 20, and the signals measured by the measuring device 10 are connected through a network line, and are configured to be integrated and managed by the main computer as a whole. Therefore, it is possible to accurately monitor the status information and the failure signal of various devices of the vehicle, it is possible to accurately analyze the various signal information generated from different vehicles in real time (Real Time).
도 3은 본 발명에 따른 신호측정 장치의 모듈 구성예시도를 나타낸 것으로서, TCN 통신망을 통해 입력된 신호들이 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)과 피엑스아이 모듈(PXI Module)을 경유함으로서, 사용자가 원하는 형태의 신호로 변환시키는 모듈의 구성을 나타내고 있다. 3 is a diagram illustrating an example of a module configuration of a signal measuring apparatus according to the present invention, in which signals input through a TCN communication network are passed through an SCXI module and a PXI module, thereby allowing a user to The configuration of the module for converting the signal into a desired form is shown.
도3에 도시한 바와 같이 피엑스아이 모듈(PXI Module)내의 멀티 MIO A/D 보드(1.25MHZ)(2-PXI 6070E)에서 케이블(b)을 통하여 일측 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)과 연결되고, 또한 피엑스아이 모듈(PXI Module)내의 멀티 MIO A/D 보드(8-PXI 6070E)에서 커넥터 노드(a)를 통하여 타측 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)과 연결된다.As shown in FIG. 3, the MXI A / D board (1.25MHZ) (2-PXI 6070E) in the PXI module is connected to one side of the SCXI module through a cable (b). In addition, the MXI A / D board 8-PXI 6070E in the PXI module is connected to the other SCXI module through the connector node a.
또한, 피엑스아이 모듈(PXI Module)내의 SCSI 콘트롤러 및 네트워크 인터페이스(Network Interface)인 4-PXI 8210은 케이블(c)을 통하여 네트워크 허브(Network Nub)와 연결된다.In addition, the 4-PXI 8210, which is a SCSI controller and a network interface in the PXI module, is connected to a network hub via a cable c.
즉, 네트워크의 통신 연결은 각 측정장치(10)를 통해서 입력된 신호들이 상기한 네트워크 허브(Network Nub)를 거쳐 피엑스아이 모듈(PXI Module)을 통해 입력받도록 구성된다.That is, the communication connection of the network is configured such that signals input through each measuring device 10 are input through the PXI module through the network hub.
여기서, 피엑스아이 모듈(PXI Module)내의 1-PXI 8176은 PXI 콘트롤러를 나타낸다.Here, 1-PXI 8176 in the PXI Module represents a PXI controller.
또한 일측 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)내의 A-SCXI 1531, B-SCXI 1531, C-SCXI 1531, D-SCXI 1531은 공히 속도검출기(Accelerometer)용 8채널모듈이다.In addition, the A-SCXI 1531, B-SCXI 1531, C-SCXI 1531, and D-SCXI 1531 in the SCXI Module are all eight-channel modules for the accelerometer.
또한, E-SCXI 1126, F-SCXI 1120은 8채널 입력모듈이고, G-SCXI 1102C는 32채널이며, H-SCXI 1180은 SCXI 1302 터미널 모듈과 연결되는 입력모듈로서, 각각 SCXI 터미널 모듈내의 SCXI 1320, SCXI 1320, SCXI 1303, SCXI 1302 모듈과 연결된다. In addition, the E-SCXI 1126 and F-SCXI 1120 are eight-channel input modules, the G-SCXI 1102C is 32-channel, and the H-SCXI 1180 is an input module that connects to the SCXI 1302 terminal module, each of which is a SCXI 1320 in the SCXI terminal module. It is connected to the SCXI 1320, SCXI 1303, and SCXI 1302 modules.
또한 타측 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)내의 A-SCXI 1120은 전류/전압 변환기(CT/PT)용 8채널 입력모듈로서, SCXI 터미널 모듈내의 SCXI 1320 모듈과 연결된다. In addition, the A-SCXI 1120 in the other SCXI Module is an 8-channel input module for CT / PT, and is connected to the SCXI 1320 module in the SCXI terminal module.
즉, TCN 통신망을 통해 입력된 신호들이 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)과 피엑스아이 모듈(PXI Module)을 거치면서 사용자가 원하는 형태의 신호로 변환시키므로서 저장, 분석, 모니터링 등을 할 수가 있다. In other words, the signals input through the TCN communication network are converted into signals of the type desired by the user through the SCXI Module and the PXI Module so that they can be stored, analyzed, and monitored. .
따라서, 철도차량에 부착 설치되는 각 전기장치와 기계장치들에 대한 네트워크 신호들을 수집, 저장, 분석하여 모니터링하므로서 차량의 각종 기기들의 상태를 정확히 파악하고 고장이 발생하였을 경우 그 원인을 정확히 추적하기 위한 것이다. Therefore, by collecting, storing, analyzing, and monitoring network signals for each electric device and mechanical device attached to a railroad car, it is possible to accurately understand the state of various devices of the vehicle and to accurately track the cause of a failure. will be.
이상에서 설명 한 바와 같이 본 발명에 따른 신호측정 장치는, 차량에 부착 설치된 각종 전기장치 및 기계장치들의 상태를 정확히 모니터링할 수가 있으며, 이를 통해 추가적인 센서나 제어기 커넥터를 설치하지 않더라도 차량에 이미 설치된 TCN 신호만으로도 정확한 차량상태를 파악할 수가 있는 것이어서, 차량사고를 미연에 방지하고 사고원인 파악에 소요되는 시간과 경비를 대폭 절감할 수 있는 효과를 제공한다. As described above, the signal measuring apparatus according to the present invention can accurately monitor the state of various electric devices and mechanical devices attached to the vehicle, and through this, a TCN already installed in the vehicle without installing additional sensors or controller connectors. It is possible to grasp the exact state of the vehicle only by the signal, thus preventing the car accident and providing the effect of drastically reducing the time and expense required to identify the cause of the accident.
도1은 본 발명에서 한 개의 와이어 트레인 버스(WTB)와 다기능 매체 버스(MVB)를 이용한 신호측정 장치의 연결구성 예시도.1 is a diagram illustrating a connection configuration of a signal measuring apparatus using a single wire train bus (WTB) and a multifunction media bus (MVB) in the present invention.
도2는 본 발명에서 여러 개의 철도차량 통신망(TCN)을 이용한 신호측정 장치의 연결구성 예시도.Figure 2 is an exemplary configuration of a signal measuring device using a plurality of railway vehicle communication network (TCN) in the present invention.
도3은 본 발명에 따른 신호측정 장치의 모듈 구성예시도.Figure 3 is an exemplary module configuration of a signal measuring device according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: 측정장치10: measuring device
20: 게이트웨이20: gateway
Claims (3)
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