KR20180110783A - A System for Diagnosing a Rail Train Based on a Plural of Parameters and a Method for Diagnosing the Same - Google Patents

A System for Diagnosing a Rail Train Based on a Plural of Parameters and a Method for Diagnosing the Same Download PDF

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KR20180110783A
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양정무
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박병수
윤영태
정성환
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한국철도공사
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Abstract

The present invention relates to a system for diagnosing a rail train based on a plurality of parameters and a method for diagnosing the safety of a rail train thereby. The system for diagnosing a rail train comprises a detection module (11) for measuring a plurality of parameters; a converter (12) for converting information transmitted from the detection module (11); a correlation map unit (13) for generating a correlation map between multiple pieces of detection information transmitted from the converter (12); and a parameter analysis unit (16) for analyzing a plurality of parameters based on the correlation generated by the correlation map unit (13). It is possible to improve the efficiency and accuracy of diagnosis.

Description

다수 개의 매개변수에 의한 철도 차량의 진단 시스템 및 그에 의한 철도 차량의 안전 진단 방법{A System for Diagnosing a Rail Train Based on a Plural of Parameters and a Method for Diagnosing the Same}Technical Field [0001] The present invention relates to a diagnostic system for a railway vehicle and a method for diagnosing a railway vehicle using the same,

본 발명은 다수 개의 매개변수에 의한 철도 차량의 진단 시스템 및 그에 의한 철도 차량의 안전 진단 방법에 관한 것이고, 구체적으로 다수 개의 매개변수 사이의 상관성에 기초하여 차륜, 차축 또는 베어링의 안전 상태를 진단하는 다수 개의 매개변수에 의한 철도 차량의 진단 시스템 및 그에 의한 철도 차량의 안전 진단 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a diagnostic system for a railway vehicle by a plurality of parameters, and a method for diagnosing a safety of a railway vehicle by the method, and more particularly to a method for diagnosing a safety condition of a wheel, an axle or a bearing based on a correlation between a plurality of parameters And more particularly, to a diagnostic system for a railway vehicle by a plurality of parameters and a method for diagnosing the safety of a railway vehicle thereby.

철도 차량은 다양한 속도로 운행될 수 있고, 철도 차량의 구조적 결함은 차량의 운행 과정에서 탐지되는 것이 유리하다. 그러나 운행 중 차축 베어링과 같은 장치의 탐지는 탐지 상황의 다양성, 탐지 모듈 배치의 어려움 또는 이와 유사한 탐지 조건 설정이 어려우면서 탐지 정보의 처리가 어렵다는 문제를 가진다. 예를 들어 250 km/h 이상의 속도로 운행될 수 있도록 설계된 고속철도의 경우 하나의 매개변수에 의하여 차축, 베어링 또는 차륜의 상태가 탐지되는 경우 해당 매개변수에 영향을 미치는 외부 인자에 의하여 탐지 정보 자체에 오류가 발생될 수 있다. 그러므로 다양한 매개변수에 기초하여 철도 차량의 안전이 진단되는 것이 유리하다. The railway vehicle can be operated at various speeds, and it is advantageous that structural defects of the railway vehicle are detected during the running of the vehicle. However, the detection of devices such as axle bearings during operation has the problem that it is difficult to process the detection information because of the variety of detection situations, difficulty in locating the detection modules, or setting similar detection conditions. For example, in the case of high-speed railways designed to operate at speeds of more than 250 km / h, if the condition of an axle, bearing or wheel is detected by a single parameter, the detection information itself An error may occur. Therefore, it is advantageous that the safety of the railway vehicle is diagnosed on the basis of various parameters.

철도 차량의 장치 또는 운행의 감시와 관련된 다양한 기술이 개발되었고 특허공개번호 제10-2001-0111905호 철도의 대차 감시 시스템은 철도 차량의 대차를 감시하는 시스템에 대하여 개시하고 있다. 철도 차량의 감시와 관련된 다른 선행기술로 특허공개번호 제10-2006-0077593호 전기철도차량의 전동기 진동 가속도 측정 시스템은 차륜의 회전수에 대응되는 펄스 신호를 발생시키는 속도 센서에 의하여 가동 가속도를 측정하는 시스템에 대하여 개시한다. 그리고 특허공개번호 제10-2010-0021327호는 상하 또는 좌우 진동 센서에 의하여 궤도의 뒤틀림을 실시간으로 감시하는 감시 시스템에 대하여 개시한다. Various techniques relating to the monitoring of the apparatus or the operation of the railway vehicle have been developed, and the railway track surveillance system of Patent Publication No. 10-2001-0111905 discloses a system for monitoring the railway track. Patent Publication No. 10-2006-0077593 discloses an electric motor vibration acceleration measuring system of an electric railway vehicle, which measures a moving acceleration by a velocity sensor which generates a pulse signal corresponding to the number of revolutions of a wheel To a system that is capable of operating the system. And Patent Publication No. 10-2010-0021327 discloses a surveillance system that monitors the trajectory distortion in real time by a vertical or horizontal vibration sensor.

상기 선행기술은 철도 차량의 운행을 감시하기 위한 매개변수의 탐지 또는 외부 인자에 대하여 개시하지만 다수 개의 매개변수에 의한 운행 감시 방법 또는 다수 개의 매개변수 사이의 상관성에 기초하여 운행 감시 또는 안전을 진단할 수 있는 방법에 대하여 개시하지 않는다. The prior art discloses the detection of parameters or external factors for monitoring the operation of a railway vehicle, but it is also possible to diagnose the operation monitoring or safety based on the operation monitoring method by a plurality of parameters or the correlation between a plurality of parameters And does not disclose how it can be used.

본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다. The present invention has been made to solve the problems of the prior art and has the following purpose.

선행기술 1: 특허공개번호 제10-2001-0111905호(주식회사 케이티이, 2001년12월20일 공개) 철도의 대차 감시시스템 및 그 감시방법Prior Art 1: Patent Publication No. 10-2001-0111905 (published by Katei Co., Ltd. on Dec. 20, 2001) Railroad lane monitoring system and monitoring method thereof 선행기술 2: 특허공개번호 제10-2006-0077593호(한국철도기술연구원, 2006년07월05일 공개) 전기철도차량의 전동기 진동 가속도 측정시스템Prior Art 2: Patent Publication No. 10-2006-0077593 (Korea Railroad Research Institute, published on Jul. 05, 2006) Electric motor vibration acceleration measurement system of an electric railway vehicle 선행기술 3: 특허공개번호 제10-2010-0021327호(금천씨스템(주), 2010년02월24일 공개) 궤도틀림실시간 감시시스템Prior Art 3: Patent Publication No. 10-2010-0021327 (published by Geumcheon System Co., Ltd., February 24, 2010) Tracking fault Real-time monitoring system

본 발명의 목적은 차축, 차륜 또는 베어링의 상태 탐지가 가능하도록 하는 다수 개의 매개변수를 선택하여 차량의 운행 상태를 탐지하는 것에 의하여 진단의 효율성 및 정확성이 향상되도록 하는 다수 개의 매개변수에 의한 철도 차량의 진단 시스템 및 그에 의한 철도 차량의 안전 진단 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a railway vehicle with a plurality of parameters which enable the diagnosis efficiency and accuracy to be improved by selecting a plurality of parameters enabling the detection of the condition of the axle, And a method for diagnosing a safety of a railway vehicle by the method.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 다수 개의 매개변수에 의한 철도 차량의 진단 시스템 및 그에 의한 철도 차량의 안전 진단 방법은 다수 개의 매개변수의 측정을 위한 탐지 모듈; 탐지 모듈로부터 전송된 정보를 변환하는 컨버터; 컨버터로부터 전송된 다수 개의 탐지 정보 사이의 상관성 맵을 생성하는 상관 맵 유닛; 및 상관 맵 유닛에 의하여 생성된 상관성에 기초하여 다수 개의 매개변수를 분석하는 매개변수 분석 유닛을 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, a diagnostic system for a railway vehicle and a method for diagnosing a railway vehicle by the same by a plurality of parameters includes a detection module for measuring a plurality of parameters; A converter for converting information transmitted from the detection module; A correlation map unit for generating a correlation map between a plurality of detection information transmitted from the converter; And a parameter analysis unit for analyzing the plurality of parameters based on the correlation generated by the correlation map unit.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상관 데이터의 상관성에 기초하여 상관 매개변수의 변동 폭을 결정하는 상관 매개변수 변동 폭 결정 유닛을 더 포함한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the apparatus further includes a correlation parameter fluctuation width determination unit that determines a fluctuation width of the correlation parameter based on the correlation of the correlation data.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 차륜, 차축 또는 베어링의 상태를 탐지하는 다수 개의 매개변수가 선택되는 단계; 운행 과정에서 레일의 서로 다른 위치 또는 서로 다른 시간에 탐지된 다수 개의 매개변수의 각각에 대한 매개변수 변화 곡선을 획득하는 단계; 상기 변화 곡선에 기초하여 매개변수 사이에 상관도가 결정되는 단계; 매개변수의 사이의 상관도에 영향을 미치는 보정 인자가 선택되는 단계; 매개변수 사이의 상관도 및 보정 인자에 의하여 매개변수의 변동 폭이 결정되는 단계; 선택된 매개변수가 추적되는 단계; 추적된 매개변수가 허용범위에 있는지 여부가 판단되는 단계; 및 판단 결과에 따라 각각의 차륜, 차축 또는 베어링의 안정 등급이 결정되는 단계를 포함한다.According to yet another preferred embodiment of the present invention, there is provided a method comprising: selecting a plurality of parameters to detect a condition of a wheel, axle or bearing; Obtaining a parameter change curve for each of a plurality of parameters detected at different positions or at different times of the rail in the course of travel; Determining a correlation between parameters based on the change curve; Selecting a correction factor that affects a correlation between parameters; Determining a variation width of the parameter by a correlation between parameters and a correction factor; The selected parameter being tracked; Determining whether the tracked parameter is within an acceptable range; And determining the stability level of each wheel, axle, or bearing according to the determination result.

본 발명에 따른 진단 시스템은 다수 개의 매개변수에 기초하여 차륜, 차축 또는 베어링의 운행 상태를 탐지하는 것에 의하여 상태 진단의 정확성이 향상되도록 한다. 본 발명에 따른 진단 시스템은 다수 개의 매개변수의 상관성에 기초하여 차륜, 차축 또는 베어링의 상태를 진단하는 것에 의하여 외부 인자에 의하여 하나의 매개변수에 탐지 오류가 발생되어 전체 진단 결과가 왜곡되는 것이 방지되도록 한다. 본 발명에 따른 진단 방법은 지속적으로 위험 요소를 가진 매개변수를 추적하는 것에 의하여 진단의 확실성이 향상되도록 하면서 이와 동시에 철도 차량의 부품의 교체 시기가 결정될 수 있도록 한다. The diagnostic system according to the present invention improves the accuracy of the state diagnosis by detecting the running state of the wheel, axle or bearing based on a plurality of parameters. The diagnostic system according to the present invention diagnoses the condition of a wheel, an axle or a bearing based on the correlation of a plurality of parameters, thereby preventing a detection error in one parameter due to an external factor, . The diagnostic method according to the present invention keeps track of the parameters with the risk factors continuously so that the reliability of the diagnosis can be improved while at the same time the replacement time of parts of the railway vehicle can be determined.

도 1은 본 발명에 따른 진단 시스템의 구조에 대한 실시 예를 블록 다이어그램으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 진단 시스템에서 다수 개의 매개변수의 측정을 위한 탐지 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 진단 시스템의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 진단 방법의 실시 예를 도시한 것이다. 1 is a block diagram showing an embodiment of the structure of a diagnosis system according to the present invention.
2 shows an embodiment of a detection module for the measurement of a plurality of parameters in a diagnostic system according to the present invention.
Fig. 3 shows an embodiment of the operating structure of the diagnostic system according to the present invention.
Figure 4 illustrates an embodiment of a diagnostic method according to the present invention.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, components having the same reference numerals in different drawings have similar functions, so that they will not be described repeatedly unless necessary for an understanding of the invention, and the known components will be briefly described or omitted. However, It should not be understood as being excluded from the embodiment of Fig.

도 1은 본 발명에 따른 진단 시스템의 구조에 대한 실시 예를 블록 다이어그램으로 도시한 것이다.1 is a block diagram showing an embodiment of the structure of a diagnosis system according to the present invention.

도 1을 참조하면, 다수 개의 매개변수에 의한 철도 차량의 진단 시스템은 다수 개의 매개변수의 측정을 위한 탐지 모듈(11); 탐지 모듈(11)로부터 전송된 정보를 변환하는 컨버터(12); 컨버터(12)로부터 전송된 다수 개의 탐지 정보 사이의 상관성 맵을 생성하는 상관 맵 유닛(13); 및 상관 맵 유닛(13)에 의하여 생성된 상관성에 기초하여 다수 개의 매개변수를 분석하는 매개변수 분석 유닛(16)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a diagnostic system for a railway vehicle by a plurality of parameters includes a detection module 11 for measuring a plurality of parameters; A converter (12) for converting the information transmitted from the detection module (11); A correlation map unit (13) for generating a correlation map between a plurality of detection information transmitted from the converter (12); And a parameter analysis unit (16) for analyzing a plurality of parameters based on the correlation generated by the correlation map unit (13).

탐지 모듈(11)은 예를 들어 차축, 베어링 하우징 또는 이와 유사한 위치에 배치될 수 있고, 다수 개의 탐지 유닛이 배치된 칩 형태로 만들어질 수 있다. 탐지 모듈(11)은 예를 들어 진동 센서(111), 응력 센서(112) 및 온도 센서(113)와 같은 것을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. The detection module 11 may be arranged in, for example, an axle, a bearing housing or the like, and may be made in the form of a chip in which a plurality of detection units are arranged. The detection module 11 may include, but is not limited to, a vibration sensor 111, a stress sensor 112 and a temperature sensor 113, for example.

철도 차량은 다수 개의 객차 또는 화차로 이루어질 수 있고, 각각의 객차 또는 화차에 다수 개의 차축, 차륜 또는 베어링이 배치될 수 있다. 탐지 모듈(11)은 각각의 베어링을 기준으로 설치될 수 있고, 하나의 객차 또는 화차에 다수 개의 탐지 모듈(11)이 배치될 수 있고, 탐지된 측정 정보는 예를 들어 컨버터(12)를 경유하여 컬렉터로 전송될 수 있다. The railway vehicle may be composed of a plurality of coaches or a wagon, and a plurality of axles, wheels or bearings may be disposed in each coach or wagon. The detection module 11 may be installed on the basis of each bearing, and a plurality of detection modules 11 may be disposed on a single carriage or a freight car, and the detected measurement information may be transmitted via, for example, To the collector.

탐지 모듈(11)은 하나의 칩에 다수 개의 탐지 유닛이 배치된 구조가 되거나, 어느 하나의 탐지 유닛이 독립적으로 설치된 구조로 만들어질 수 있다. The detection module 11 may have a structure in which a plurality of detection units are arranged on one chip or a structure in which any one detection unit is installed independently.

탐지 모듈(11)에서 탐지된 정보는 컨버터(12)로 전송되어 통신 유닛에 의하여 처리 가능한 신호로 만들어질 수 있다. 그리고 상관 맵 유닛(13)에서 탐지된 다수 개의 매개변수 사이의 상관성에 기초하는 상관 데이터가 생성될 수 있다. 상관 데이터는 각각의 매개변수의 변화 추이에 기초하여 서로 다른 매개변수 사이에 상관도를 결정할 수 있고, 서로 다른 매개변수 사이의 상관도에 기초하여 상관 데이터가 생성될 수 있다. 그리고 상관 데이터는 외부 인자 유닛(14)에 의하여 선택된 보정 데이터에 의하여 보정될 수 있다. 보정 데이터는 예를 들어 외부 온도, 습도, 레일 상태 또는 풍속과 같은 것이 될 수 있다. 이와 같은 보정 데이터에 의하여 보정 상관 데이터가 생성되면 매개변수 분석 유닛(16)으로 전송될 수 있다. 그리고 상관도에 기초하여 탐지 정보가 분석될 수 있고, 분석 결과가 매개변수 탐지 데이터베이스(17)에 저장될 수 있다. 필요에 따라 디스플레이 유닛(15)이 배치되어 보정 상관 데이터의 현재 값 및 변화 추이가 표시될 수 있다. The information detected in the detection module 11 may be transmitted to the converter 12 and made into a signal that can be processed by the communication unit. And correlation data based on the correlation between the plurality of parameters detected in the correlation map unit 13 can be generated. The correlation data can determine the correlation between different parameters based on the change trend of each parameter, and the correlation data can be generated based on the correlation between the different parameters. And the correlation data can be corrected by the correction data selected by the external parameter unit 14. [ The correction data may be, for example, external temperature, humidity, rail condition or wind speed. When the correction correlation data is generated by such correction data, it can be transmitted to the parameter analysis unit 16. [ The detection information can then be analyzed based on the correlation and the analysis results can be stored in the parameter detection database 17. [ The display unit 15 may be disposed as necessary to display the current value of the corrected correlation data and the change trend.

본 발명에 따른 진단 시스템은 다양한 작동 구조를 가질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The diagnostic system according to the present invention can have various operating structures and is not limited to the embodiments shown.

도 2는 본 발명에 따른 진단 시스템에서 다수 개의 매개변수의 측정을 위한 탐지 모듈의 실시 예를 도시한 것이다. Figure 2 shows an embodiment of a detection module for the measurement of a plurality of parameters in a diagnostic system according to the present invention.

도 2를 참조하면, 탐지 모듈(11)은 차축의 끝 부분에 배치될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 2, the detection module 11 may be disposed at the end of the axle, but is not limited thereto.

탐지 모듈(11)은 차축 끝 부분, 베어링(24) 또는 차축(21)에 배치될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 탐지 모듈(11)은 베어링 하우징(23)에 설치되거나 기어 박스와 같은 곳에 배치될 수 있다. 탐지 모듈(11)은 칩 형태로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 탐지 모듈(11)은 광섬유 스트링 또는 멤스 소자 형태로 만들어질 수 있고, 각각 스트링 또는 소자가 칩에 연결될 수 있다. 그리고 탐지 모듈(11)에 의하여 레일(RL), 차륜(WL), 베어링(32) 또는 차축(21)으로부터 발생되는 다양한 물리적 현상에 따른 매개변수 값이 탐지될 수 있다. The detection module 11 may be disposed at the end of the axle, the bearing 24, or the axle 21, but is not limited thereto. For example, the detection module 11 may be installed in the bearing housing 23 or may be arranged at the same place as the gear box. The detection module 11 can be made in chip form, but is not limited thereto. For example, the detection module 11 can be made in the form of an optical fiber string or a MEMS element, and each string or element can be connected to a chip. And a parameter value according to various physical phenomena generated from the rail RL, the wheel WL, the bearing 32, or the axle 21 by the detection module 11 can be detected.

도 3의 (다)를 참조하면, 차축(21) 끝 부분(21)에 고정 홈(25)이 형성될 수 있고, 고정 홈(25)에 탐지 모듈(11)이 분리 가능하도록 배치될 수 있다. 고정 홈(25)의 위쪽에 분리 가능하면서 고정 홈(25)을 밀폐시키는 윈도우(27)가 형성될 수 있고, 윈도우(27)는 볼트 또는 스크루와 같은 고정 수단(28)에 의하여 고정될 수 있다. 고정 홈(25)의 바닥 면의 측면에 탄성 고정 틈(26a, 26b)이 형성될 수 있고, 탄성 고정 틈(26a, 26b)의 내부에 탄성 수단이 배치될 수 있다.3, the fixing groove 25 may be formed in the end portion 21 of the axle 21 and the detecting module 11 may be detachably mounted on the fixing groove 25 . A window 27 can be formed which is detachable above the fixing groove 25 to seal the fixing groove 25 and the window 27 can be fixed by a fixing means 28 such as a bolt or a screw . Elastic fixing gaps 26a and 26b can be formed on the side surface of the bottom surface of the fixing groove 25 and elastic means can be disposed inside the elastic fixing gaps 26a and 26b.

고정 홈(25)에 분리 가능하도록 고정되는 탐지 모듈(11)은 고정 기판(291); 고정 기판(291)의 위쪽에 결합되는 부착 유닛(292); 부착 유닛(292)의 위쪽에 접착 및 충격 흡수 기능을 가지는 접착 층(293); 및 접착 층(293)에 부착 및 고정되는 탐지 칩(DC)으로 이루어질 수 있다. The detection module 11 detachably fixed to the fixing groove 25 includes a fixed substrate 291; An attachment unit 292 coupled to the upper side of the fixed substrate 291; An adhesive layer 293 having an adhesive and shock-absorbing function on the upper side of the attaching unit 292; And a detection chip (DC) attached and fixed to the adhesive layer (293).

고정 기판(291)은 탄성 고정 틈(26a, 26b)에 삽입되어 고정되는 삽입 돌출 부분(291a)을 포함할 수 있고, 부착 유닛(292)은 예를 들어 자석과 같은 것이 될 수 있다. 또한 접착 층(293)은 신축성을 가진 합성수지 접착제가 될 수 있고, 탐지 칩(DC)은 기판 형상의 칩이 될 수 있다. 탐지 모듈(11)은 다수 개의 탐지 유닛을 포함할 수 있고, 차축 또는 차륜과 함께 회전될 수 있다. 서로 다른 차축 또는 베어링에 각각 탐지 모듈(11)이 배치되어 베어링 또는 차축의 진동, 온도 변화 또는 응력을 탐지할 수 있다.The fixed substrate 291 may include an insertion protruding portion 291a that is inserted and fixed in the elastic fixing gaps 26a and 26b and the attachment unit 292 may be the same as a magnet. Further, the adhesive layer 293 may be a synthetic resin adhesive having stretchability, and the detection chip DC may be a substrate-shaped chip. The detection module 11 may include a plurality of detection units and may be rotated together with the axle or wheel. Detection modules 11 may be disposed on different axles or bearings, respectively, to detect vibrations, temperature changes or stresses in the bearing or axle.

탐지 모듈(11)은 서로 분리된 위치에 배치될 수 있고, 예를 들어 탐지 모듈(11)을 형성하는 응력 센서(112) 또는 소음 센서(115)는 탐지 칩(DC)과 분리되어 독립적으로 설치될 수 있다. 예를 들어 응력 센서(112)는 광섬유 센서와 같은 것이 될 수 있고, 고정 홈(25)에 인접하여 차축(21)의 길이 방향을 따라 배치될 수 있다. 또한 소음 센서(115)는 차축(21) 끝 부분의 단면을 따라 배치될 수 있다. 응력 센서(112)와 소음 센서(115)로부터 획득된 값의 처리를 위하여 고정 홈(25)의 벽면에 연결 전극(251)이 형성될 수 있다. 탐지 모듈(11)은 다양한 구조로 만들어져 적절한 위치에 배치될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The detection module 11 may be disposed at a position separated from each other and the stress sensor 112 or the noise sensor 115 forming the detection module 11 may be separated from the detection chip DC, . For example, the stress sensor 112 may be the same as a fiber optic sensor, and may be disposed along the longitudinal direction of the axle 21 adjacent to the fixing groove 25. [ Further, the noise sensor 115 may be disposed along the end surface of the axle 21. A connection electrode 251 may be formed on the wall surface of the fixing groove 25 for processing the values obtained from the stress sensor 112 and the noise sensor 115. [ The detection module 11 may be made of various structures and disposed in a proper position, and the present invention is not limited to the embodiments shown.

도 3은 본 발명에 따른 진단 시스템의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다. Fig. 3 shows an embodiment of the operating structure of the diagnostic system according to the present invention.

도 3을 참조하면, 각각의 매개변수의 변화를 추적 또는 분석하기 위한 진동 주파수 유닛(311); 온도 변화 탐지 유닛(312); 및 응력 변화 탐지 유닛(313)이 각각의 탐지 유닛에 연결될 수 있다. 매개변수의 변화 값은 상관도 결정 유닛(32)으로 전송될 수 있다. 상관도 결정 유닛(32)은 서로 다른 시각 또는 서로 다른 위치에서 탐지된 매개변수의 변화 값에 기초하여 서로 다른 매개변수 사이의 상관도를 결정하고, 상관 값을 부여할 수 있다. 보정 인자 유닛(33)에 의하여 보정 인자가 선택될 수 있고, 선택된 보정 인자가 영향을 미치는 매개변수가 결정될 수 있다. 상관도 결정 유닛(32)에 의하여 보정 상관 데이터가 생성될 수 있고, 보정 상관 데이터가 상관 매개변수 변동 폭 결정 유닛(34)으로 전송할 수 있다. 상관 매개변수 변동 폭 결정 유닛(34)에 의하여 각각의 매개변수에 대한 안정 변동 폭이 결정될 수 있다. 그리고 안정 변동 폭에 기초하여 각각의 매개변수가 추적 유닛(35)에 의하여 추적될 수 있다. 이후 추적 결과에 따라 안정 등급 결정 유닛(36)에 의하여 시각의 경과에 따른 각각의 매개변수에 대한 안정 등급이 결정될 수 있다. Referring to FIG. 3, a vibration frequency unit 311 for tracking or analyzing a change of each parameter; A temperature change detection unit 312; And a stress change detection unit 313 may be connected to each detection unit. The changed value of the parameter may be transmitted to the correlation determination unit 32. [ The correlation determination unit 32 can determine the correlation between different parameters based on the change values of the parameters detected at different time points or at different positions, and can give a correlation value. The correction factor unit 33 can select a correction factor, and the parameter with which the selected correction factor is affected can be determined. Correction correlation data can be generated by the correlation determination unit 32 and the correction correlation data can be transmitted to the correlation parameter variation range determination unit 34. [ The stable fluctuation width for each parameter can be determined by the correlation parameter fluctuation amount determination unit 34. [ And each parameter can be tracked by the tracking unit 35 based on the stable fluctuation width. The stability level for each parameter according to the passage of time can be determined by the stability level determining unit 36 according to the tracking result.

본 발명에 따른 진단 시스템은 다양한 작동 구조를 가질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The diagnostic system according to the present invention may have various operating structures and the present invention is not limited to the embodiments shown.

도 4는 본 발명에 따른 진단 방법의 실시 예를 도시한 것이다. Figure 4 illustrates an embodiment of a diagnostic method according to the present invention.

도 4를 참조하면, 다수 개의 매개변수에 기초하는 철도 차량의 진단 방법은 차륜, 차축 또는 베어링의 상태를 탐지하는 다수 개의 매개변수가 선택되는 단계(P41); 운행 과정에서 레일의 서로 다른 위치 또는 서로 다른 시간에 탐지된 다수 개의 매개변수의 각각에 대한 매개변수 변화 곡선을 획득하는 단계(P42); 상기 변화 곡선에 기초하여 매개변수 사이에 상관도가 결정되는 단계(P43); 매개변수의 사이의 상관도에 영향을 미치는 보정 인자가 선택되는 단계(P44); 매개변수 사이의 상관도 및 보정 인자에 의하여 매개변수의 변동 폭이 결정되는 단계(P45); 선택된 매개변수가 추적되는 단계(P46); 추적된 매개변수가 허용범위에 있는지 여부가 판단되는 단계(P47); 및 판단 결과에 따라 각각의 차륜, 차축 또는 베어링의 안정 등급이 결정되는 단계(P48)를 포함한다. Referring to FIG. 4, a diagnostic method for a railway vehicle based on a plurality of parameters includes a step P41 of selecting a plurality of parameters to detect the condition of a wheel, axle or bearing; Obtaining (P42) a parameter change curve for each of a plurality of parameters detected at different locations or at different times of the rail in the course of operation; A step (P43) in which a correlation degree between parameters is determined based on the change curve; A correction factor is selected that affects the correlation between the parameters (P44); A step (P45) in which the variation width of the parameter is determined by the correlation between the parameters and the correction factor; Step (P46) in which the selected parameter is tracked; A step (P47) in which it is determined whether the tracked parameter is within an allowable range; And a step (P48) in which the stability level of each wheel, axle or bearing is determined according to the determination result.

다수 개의 탐지 매개변수가 선택될 수 있고, 다수 개의 탐지 매개변수의 측정이 가능한 탐지 모듈이 준비되어 차축, 베어링, 베어링 하우징 또는 기어 박스와 같은 곳에 배치될 수 있다(P41). 그리고 탐지 모듈로부터 선택된 매개변수에 대한 값이 측정되어 제어 모듈이 설치된 관리 서버로 전송될 수 있다. 관리 서버는 각각의 탐지 모듈로부터 전송된 탐지 값을 위치 및 시간을 축으로 매개변수에 대한 상관도를 결정할 수 있다(P43). 서로 다른 매개변수에 대한 상관도가 결정될 수 있고, 매개변수의 상관도는 값으로 표시될 수 있다. 그리고 적어도 하나의 매개변수가 보정 인자로 선택될 수 있다(P44). 보정 인자는 예를 들어 다른 매개변수에 대한 상관도가 낮은 매개변수가 선택될 수 있고, 예를 들어 환경 온도가 보정 인자로 선택될 수 있다. 보정 인자를 제외한 매개변수의 각각에 대한 변동 폭이 결정될 수 있고, 변동 폭은 매개변수 변동 폭과 상관도 변동 폭을 포함할 수 있다(P45). A number of detection parameters can be selected, and a detection module capable of measuring a plurality of detection parameters can be prepared and disposed at such locations as an axle, a bearing, a bearing housing, or a gearbox (P41). And the value for the selected parameter from the detection module may be measured and sent to the management server where the control module is installed. The management server can determine the correlation value of the detection value transmitted from each detection module on the basis of the position and time axis (P43). The correlation for different parameters can be determined, and the correlation for the parameters can be expressed as a value. And at least one parameter may be selected as the correction factor (P44). The correction factor may be selected, for example, a parameter with a low correlation to other parameters, for example the environmental temperature may be selected as the correction factor. The variation width for each of the parameters except the correction factor can be determined, and the variation width can include the parameter variation width and the correlation variation width (P45).

각각의 매개변수에 대한 시간 및 위치에 기초하여 추적이 되고(P46), 변동 폭이 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부가 판단될 수 있다(P47). 판단 결과에 따라 만약 허용 범위를 벗어나는 횟수가 미리 결정된 횟수를 벗어난다면(NO), 해당 매개변수에 대한 안정등급이 결정될 수 있다(P48). 이에 비하여 허용 범위 내에 있다면, 다른 탐지 모듈에 대한 매개변수가 추적이 되고 허용 범위 내에 있는지 여부가 판단될 수 있다. It is tracked based on the time and position for each parameter (P46), and it can be determined whether the fluctuation width is within a predetermined range (P47). According to the determination result, if the number of times out of the allowable range is out of the predetermined number (NO), the stability level for the parameter can be determined (P48). On the other hand, if it is within the permissible range, the parameters for the other detection modules can be tracked and judged whether they are within the permissible range.

본 발명에 따른 안전 진단 방법은 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The safety diagnosis method according to the present invention can be performed by various methods, and the present invention is not limited to the embodiments shown.

본 발명에 따른 진단 시스템은 다수 개의 매개변수에 기초하여 차륜, 차축 또는 베어링의 운행 상태를 탐지하는 것에 의하여 상태 진단의 정확성이 향상되도록 한다. 본 발명에 따른 진단 시스템은 다수 개의 매개변수의 상관성에 기초하여 차륜, 차축 또는 베어링의 상태를 진단하는 것에 의하여 외부 인자에 의하여 하나의 매개변수에 탐지 오류가 발생되어 전체 진단 결과가 왜곡되는 것이 방지되도록 한다. 본 발명에 따른 진단 방법은 지속적으로 위험 요소를 가진 매개변수를 추적하는 것에 의하여 진단의 확실성이 향상되도록 하면서 이와 동시에 철도 차량의 부품의 교체 시기가 결정될 수 있도록 한다. The diagnostic system according to the present invention improves the accuracy of the state diagnosis by detecting the running state of the wheel, axle or bearing based on a plurality of parameters. The diagnostic system according to the present invention diagnoses the condition of a wheel, an axle or a bearing based on the correlation of a plurality of parameters, thereby preventing a detection error in one parameter due to an external factor, . The diagnostic method according to the present invention keeps track of the parameters with the risk factors continuously so that the reliability of the diagnosis can be improved while at the same time the replacement time of parts of the railway vehicle can be determined.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention . The invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended hereto.

11: 탐지 모듈 12: 컨버터
13: 상관 맵 유닛 14: 외부 인자 유닛
15: 디스플레이 유닛 16: 매개변수 분석 유닛
17: 매개변수 탐지 데이터베이스 21: 차축
23: 베어링 하우징 24: 베어링
25: 고정 홈 26a, 26b: 탄성 고정 틈
27: 윈도우 28: 고정 수단
32: 상관도 결정 유닛 33: 보정 인자 유닛
34: 상관 매개변수 변동 폭 결정 유닛
35: 추적 유닛 36: 안정 등급 결정 유닛
111: 진동 센서 112: 응력 센서
113: 온도 센서 115: 소음 센서
251: 연결 전극 291: 고정 기판
291a: 삽입 돌출 부분 292: 부착 유닛
293: 접착 층 311: 진동 주파수 유닛
312: 온도 변화 탐지 유닛 313: 응력 변화 탐지 유닛
DC: 탐지 칩 RL: 레일
WL: 차륜11: Detection module 12: Converter
13: correlation map unit 14: external factor unit
15: display unit 16: parameter analysis unit
17: Parameter detection database 21: Axle
23: bearing housing 24: bearing
25: fixing grooves 26a, 26b: elastic fixing gaps
27: Window 28: Fixing means
32: Correlation determination unit 33: Correction factor unit
34: correlation parameter fluctuation width determination unit
35: tracking unit 36: stability rating determining unit
111: Vibration sensor 112: Stress sensor
113: Temperature sensor 115: Noise sensor
251: connecting electrode 291: fixed substrate
291a: insertion protruding portion 292: attachment unit
293: adhesive layer 311: vibration frequency unit
312: Temperature change detection unit 313: Stress change detection unit
DC: Detection chip RL: Rail
WL: Wheel

Claims (3)

다수 개의 매개변수의 측정을 위한 탐지 모듈(11);
탐지 모듈(11)로부터 전송된 정보를 변환하는 컨버터(12);
컨버터(12)로부터 전송된 다수 개의 탐지 정보 사이의 상관성 맵을 생성하는 상관 맵 유닛(13); 및
상관 맵 유닛(13)에 의하여 생성된 상관성에 기초하여 다수 개의 매개변수를 분석하는 매개변수 분석 유닛(16)을 포함하는 다수 개의 매개변수에 의한 철도 차량의 진단 시스템. A detection module (11) for measuring a plurality of parameters;
A converter (12) for converting the information transmitted from the detection module (11);
A correlation map unit (13) for generating a correlation map between a plurality of detection information transmitted from the converter (12); And
And a parameter analysis unit (16) for analyzing the plurality of parameters based on the correlation generated by the correlation map unit (13). 청구항 1에 있어서, 상관 데이터의 상관성에 기초하여 상관 매개변수의 변동 폭을 결정하는 상관 매개변수 변동 폭 결정 유닛(34)을 더 포함하는 다수 개의 매개변수에 의한 철도 차량의 진단 시스템.The diagnostic system of claim 1, further comprising a correlation parameter variation determining unit (34) for determining a variation width of the correlation parameter based on the correlation of the correlation data. 차륜, 차축 또는 베어링의 상태를 탐지하는 다수 개의 매개변수가 선택되는 단계;
운행 과정에서 레일의 서로 다른 위치 또는 서로 다른 시간에 탐지된 다수 개의 매개변수의 각각에 대한 매개변수 변화 곡선을 획득하는 단계;
상기 변화 곡선에 기초하여 매개변수 사이에 상관도가 결정되는 단계;
매개변수의 사이의 상관도에 영향을 미치는 보정 인자가 선택되는 단계;
매개변수 사이의 상관도 및 보정 인자에 의하여 매개변수의 변동 폭이 결정되는 단계;
선택된 매개변수가 추적되는 단계;
추적된 매개변수가 허용범위에 있는지 여부가 판단되는 단계; 및
판단 결과에 따라 각각의 차륜, 차축 또는 베어링의 안정 등급이 결정되는 단계를 포함하는 다수 개의 매개변수에 의한 철도 차량의 안전 진단 방법. Selecting a plurality of parameters to detect the condition of the wheel, axle or bearing;
Obtaining a parameter change curve for each of a plurality of parameters detected at different positions or at different times of the rail in the course of travel;
Determining a correlation between parameters based on the change curve;
Selecting a correction factor that affects a correlation between parameters;
Determining a variation width of the parameter by a correlation between parameters and a correction factor;
The selected parameter being tracked;
Determining whether the tracked parameter is within an acceptable range; And
And determining the stability level of each wheel, axle, or bearing according to a result of the determination.
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