KR20200039517A - Track circuit safety monitoring device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 궤도 회로 안전 모니터링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열차의 차륜에 근접하여 측정된 초음파 신호를 증폭하는 신호 증폭기; 상기 증폭된 신호를 초음파 신호를 필터링하는 필터; 상기 필터링된 초음파 신호를 디지털로 변환하는 ADC; 상기 ADC를 통한 초음파 신호의 주기성을 검출하고, 차륜이 손상됐을 때 나타나는 특정 주기성이 발견될 경우 손상 경보를 표시하는 디스플레이 장치; 상기 모듈들을 제어하고 제1 논리부와 제2 논리부로 구성되는 제어부; 상기 제어부로부터 정보를 전달받아 논리합을 계산하는 통합 감시부; 상기 각 모듈의 초음파 신호를 저장하는 데이터베이스로 구성되는 궤도 회로 안전 모니터링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a track circuit safety monitoring device, and more particularly, a signal amplifier for amplifying an ultrasonic signal measured in close proximity to a train wheel; A filter for filtering the amplified signal with an ultrasonic signal; An ADC that digitally converts the filtered ultrasonic signal; A display device that detects the periodicity of the ultrasonic signal through the ADC and displays a damage warning when a specific periodicity is found when the wheel is damaged; A control unit controlling the modules and comprising a first logic unit and a second logic unit; An integrated monitoring unit that receives information from the control unit and calculates a logical sum; It relates to a track circuit safety monitoring device consisting of a database that stores the ultrasonic signal of each module.
일반적으로 기차바퀴의 흠집이나 마모가 자동차 타이어처럼 펑크 나는 것은 아니지만 이에 버금가는 현상들이 발생한다. In general, the scratches or abrasion of the train wheel does not puncture like a car tire, but there are similar phenomena.
비록 눈으로 보기에는 아무것도 아닌 흠집같이 보이지만 실제 이런 바퀴로 레일 위를 고속으로 달리다 보면 흔들림과 잡음이 많이 발생하여 여행에 불편을 주기도 하고 선로를 이탈하여 탈선도 생길 수도 있다. Although it looks like a scratch that is nothing to the naked eye, if you actually run on a rail at high speed with these wheels, there will be a lot of shaking and noise, which may cause inconvenience to the trip, and may derail the track.
따라서 이러한 일이 발생하지 않도록 차륜 답면을 고르게 깎아내는데 이를 '삭정'이라고 한다.Therefore, the surface of the wheel is evenly cut to prevent this from happening. This is called 'cutting'.
구체적으로 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 2014년 8월 14일 21시 31분 경, 동산역을 출발하여 신광양항역으로 운행하던 화물열차(제3075호)가 전주역 통과 중 21호차(총 25량 연결 운행) 앞 대차 첫 번째 우측 차륜 파손으로 진행방향 우측으로 탈선하였다.Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the freight train (No. 3075), which departed from Dongsan Station and moved to Shin Gwangyang Port Station on August 14, 2014 at 21:31, passed through Jeonju Station. Total 25 cars connected) Derailed to the right in the direction of travel due to damage to the first right wheel of the front car.
그러나 다른 선로에서 진입 중이던 무궁화호 기관사가 탈선상태를 목격하고 사고열차 기관사에 무선 통보하고, 사고열차 기관사가 비상제동을 체결(정차)하였다.However, the driver of the Mugunghwa Lake, which was entering from another track, witnessed the derailment condition, wirelessly notified the train driver of the accident, and the train driver of the accident signed an emergency braking (stop).
2013년 12월 12일(목) 00시 50분 경, 우보역을 43km/h의 속도로 통과하여 탑리역 방향으로 약 52km/h의 속도로 운행하던 유류 화물열차(제3350호)가 12호 화차의 앞 대차 2번째 차축 오른쪽 차륜 1개가 파손되었다. On December 12, 2013 (Thursday), at 00:50, the oil freight train (No. 3350) that passed through Ubo Station at a speed of 43 km / h and operated at a speed of approximately 52 km / h toward Tapri Station was # 12. One of the right axles on the second axle of the front truck was damaged.
차륜이 파손된 상태로 탑리역을 43km/h의 속도로 통과하여 비봉역 방향으로 62km/h의 속도로 운행하여 사고 화차 2번째 화차 2번 차축 좌측 차륜이 진행방향 왼쪽으로 탈선(탈선된 상태로 220m 추가 운행, 비상제동 체결)하였다. As the wheels are damaged, the vehicle passes through the topley station at a speed of 43 km / h and runs at a speed of 62 km / h in the direction of Bibong Station. 220m additional operation, emergency braking).
상술한 사례들은 매우 많은 사고 중에 하나이지만 중요한 공통점이 있는 데, 차륜의 삭정 여부와 시간의 흐름에 따른 노후 관리와 장애물 판단 여부가 문제였다. The above-mentioned cases are one of many accidents, but there is an important commonality: whether the wheels are cut or not and the aging management and obstacle determination over time have been a problem.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명은 궤도 회로의 노후화에 대비하여 통합 감시부가 다양한 조건에 대한 논리를 조합하고 경보를 발생하도록 하며, 열차가 진입한 경우에는 차륜의 상태를 파악하는 카메라로 이용하고, 열차가 진입하려고 하는 경우에는 상기 카메라로 전방의 장애물을 230m 이전에 촬영한 이미지를 통합 감시부에 전달하여 열차 탈선을 미리 경고할 수 있는 궤도 회로 안전 모니터링 장치를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and the present invention allows the integrated monitoring unit to combine logic for various conditions and generate an alarm in preparation for the aging of the track circuit, and the state of the wheel when the train enters. Provides a track circuit safety monitoring device that can warn train derailment in advance by using the camera as a camera to grasp, and when the train is about to enter, transmit an image of an obstacle in front of 230 m before the camera to the integrated monitoring unit. There is a purpose.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 열차의 차륜에 근접하여 측정된 초음파 신호를 증폭하는 신호 증폭기; 상기 증폭된 신호를 초음파 신호를 필터링하는 필터; 상기 필터링된 초음파 신호를 디지털로 변환하는 ADC; 상기 ADC를 통한 초음파 신호의 주기성을 검출하고, 차륜이 손상됐을 때 나타나는 특정 주기성이 발견될 경우 손상 경보를 표시하는 디스플레이 장치; 상기 모듈들을 제어하고 제1 논리부와 제2 논리부로 구성되는 제어부; 상기 제어부로부터 정보를 전달받아 논리합을 계산하는 통합 감시부; 상기 각 모듈의 초음파 신호를 저장하는 데이터베이스로 구성되며, 상기 제1 논리부는 상기 데이터베이스에 미리 저장된 초음파 신호 데이터를 이용하여 기준 패턴을 만들고, 동적 시간 굽힘 알고리즘을 이용하고, 상기 제2 논리부는 차륜들에 부착되어 차륜의 삭정 횟수와 표면 상태를 기억하는 복수의 RFID; 레일의 측면에 설치되며, 상기 RFID를 읽는 복수의 리더 장치;를 포함하여, 상기 리더 장치로부터 상기 차륜의 삭정 횟수와 표면 상태를 전달받아 삭정 횟수가 일정치 이하이거나 표면 상태가 표준 보다 일정치 이하로 나쁘면 상기 복수의 차륜의 손상으로 판단하며, 상기 제1 논리부와 제2 논리부의 합이 1일 경우 상기 통합 감시부가 경보를 발생하도록 하여 특정 손상 상태가 동시에 발생하여 열차가 탈선하는 것을 방지한다.The present invention to solve the above problems is a signal amplifier for amplifying the ultrasonic signal measured in close proximity to the wheel of the train; A filter for filtering the amplified signal with an ultrasonic signal; An ADC that digitally converts the filtered ultrasonic signal; A display device that detects the periodicity of the ultrasonic signal through the ADC and displays a damage warning when a specific periodicity is found when the wheel is damaged; A control unit controlling the modules and comprising a first logic unit and a second logic unit; An integrated monitoring unit that receives information from the control unit and calculates a logical sum; It is composed of a database that stores the ultrasonic signals of each module, the first logic unit makes a reference pattern using the ultrasonic signal data previously stored in the database, uses a dynamic time bending algorithm, and the second logic unit wheels A plurality of RFIDs attached to and storing the number of cuts and the surface condition of the wheels; It is installed on the side of the rail, a plurality of reader devices for reading the RFID; including, receiving the number of cuts and the surface condition of the wheels from the reader device, the number of cuts is less than a certain value or the surface condition is less than a standard value If it is bad, it is determined that the plurality of wheels are damaged, and when the sum of the first logic portion and the second logic portion is 1, the integrated monitoring unit generates an alarm to prevent the train from derailing due to a specific damage condition occurring simultaneously. .
상기 제어부는 상기 차륜의 삭정 횟수는 일정 시간 내에 일정 삭정 횟수 내에 있어야 정상치인 것으로 판단한다.The controller determines that the number of cuts of the wheel should be within a certain number of cuts within a certain period of time to be a normal value.
상기 제2 논리부는 선로에 설치되어 차륜 답면의 표면 상태를 저장하는 카메라;를 포함하여 상기 제어부는 상기 차륜 답면의 상태를 전달받아 표준 차륜 답면 마모율 보다 일정치 이하로 나쁘면 상기 복수의 차륜의 손상으로 판단한다.The second logic unit is installed on a track to store the surface state of the wheel surface; including, the control unit receives the state of the surface of the wheel surface, and if the wear rate is less than a certain value than the standard wheel surface wear rate, damage to the plurality of wheels Judge.
상기 통합 감시부는, 상기 카메라를 열차가 진입한 경우에는 차륜의 상태를 파악하는 영상 장치로 이용하고, 열차가 진입하려고 하는 경우에는 열차 외부 설치 카메라가 인식하기 어려운 230m 전에서 전방의 장애물을 파악하도록 상기 장애물의 이미지를 열차 모니터에 전송하는 장치로 이용한다.The integrated monitoring unit uses the camera as an image device for determining the state of the wheel when the train enters, and, when the train is about to enter, grasps an obstacle in front of 230 m before the camera installed outside the train is difficult to recognize. It is used as a device to transmit the image of the obstacle to the train monitor.
상기 통합 감시부는, 상기 카메라를 통해 앞서 운행된 차량이 출발한 후 촬영한 영상과 현재 운행 중인 차량이 진입하기 전 촬영한 영상을 비교하여 장애물을 판단한다.The integrated monitoring unit determines an obstacle by comparing an image captured after the previously operated vehicle starts and an image captured before the currently operating vehicle enters through the camera.
상기 동적 시간 굽힘 알고리즘은, 데이터 베이스에 저장된 모든 초음파 신호 데이터를 기준 패턴과 비교하여 동적 시간 굽힘 값을 계산하고, 한계값 기법을 이용하여 동적 시간 굽힘 값이 미리 설정된 한계값 보다 이하이면 손상된 차륜 초음파 신호 패턴임을 탐지한다.The dynamic time bending algorithm calculates a dynamic time bending value by comparing all ultrasonic signal data stored in the database with a reference pattern, and if the dynamic time bending value is less than a preset threshold value using a threshold value technique, damaged wheel ultrasound It detects the signal pattern.
상기 레일의 측면 지역에 설치된 기구함의 도어의 외측에 설치되어 경고 알람을 울리는 알람 모듈;을 더 포함하여, RFID 카드가 인식된 작업자가 현재 열차가 진입하는 위치에서 작업하고 있다면 경고 알람을 울리며, 상기 기구함의 수리자가 상기 RFID 카드에 의해 인증되지 않은 사람인 경우에도 경고 알람을 울린다.An alarm module that is installed on the outside of the door of the mechanism box installed in the side area of the rail to sound a warning alarm; further comprising, if a worker recognized by the RFID card is currently working at a location where the train enters, a warning alarm is sounded. Even if the repairer of the box is a person who is not authenticated by the RFID card, a warning alarm sounds.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 궤도 회로의 노후화에 대비하여 다양한 조건에 대한 논리를 조합하고 경보를 발생하도록 하여 특정 손상 상태가 동시에 발생하여 열차가 탈선하는 것을 방지할 수 있다.The present invention made as described above In order to prevent the deterioration of the track circuit, it is possible to prevent the train from derailing due to a combination of logics for various conditions and to generate an alarm so that a specific damage condition occurs simultaneously.
또한 본 발명은 기관사가 열차 기관실에 설치된 모니터를 통해 200m 이상의 전방에서 선로주변의 상황을 한눈에 확인할 수 있어 기관사가 느끼는 심리적 불안감을 해소할 수 있다.In addition, the present invention can relieve the psychological anxiety felt by the engineer because the engineer can check the situation around the track at a glance in front of 200 m or more through a monitor installed in the train engine room.
도 1과 도 2는 종래 발명에 의한 사고 상황을 보여주는 사진 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 궤도 회로 안전 모니터링 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실제 레일에 설치된 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실제 레일에 설치된 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 장애물 인식 속도비교표이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 철로 통합 감시 장치와의 정보를 주고 받는 구성을 보여주는 도면이다.
도 8은 발명의 다른 실시예에 따른 전력생성부 등의 세부적인 구성을 보여주는 도면이다.1 and 2 are photographs showing an accident situation according to the conventional invention.
3 is a view showing the configuration of a track circuit safety monitoring device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an example installed on an actual rail according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an example installed on an actual rail according to another embodiment of the present invention.
6 is a speed comparison table of obstacle recognition according to another embodiment of the present invention.
7 is a view showing a configuration for exchanging information with an integrated railroad monitoring device according to another embodiment of the present invention.
8 is a view showing a detailed configuration of a power generation unit according to another embodiment of the present invention.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of the elements in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description. It should be noted that in each drawing, the same members may be indicated by the same reference numerals. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that are judged to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted.
본 발명은 저장된 초음파 신호 데이터를 이용하여 기준 패턴을 만들고, 동적 시간 굽힘(Dynamic Time Warping) 알고리즘을 이용하여 데이터 베이스에 저장된 모든 초음파 신호 데이터를 기준 패턴과 비교하여 동적 시간 굽힘 값을 계산하고, 상기 초음파 센서(55)로부터 전달받은 초음파를 제어부(50)를 통해 분석한 동적 시간 굽힘 값이 미리 설정된 한계값보다 이하이면 손상된 차륜 초음파 신호 패턴임을 탐지해 내는 발명이다.The present invention creates a reference pattern using the stored ultrasonic signal data, calculates a dynamic time bending value by comparing all ultrasonic signal data stored in the database with a reference pattern using a dynamic time warping algorithm, and It is an invention that detects a damaged wheel ultrasonic signal pattern when the dynamic time bending value analyzed by the
본 발명은 열차의 차륜에 근접하여 측정된 초음파 센서(55)의 신호를 증폭하는 신호 증폭기(51), 상기 증폭된 신호를 초음파 신호를 필터링하는 필터(52), 상기 필터링된 초음파 신호를 디지털로 변환하는 ADC(54), 상기 ADC를 통한 초음파 신호의 주기성을 검출하고, 차륜이 손상됐을 때 나타나는 특정 주기성이 발견될 경우 손상 경보를 표시하는 디스플레이 장치(53), 상기 모듈들을 제어하고 제1 논리부와 제2 논리부로부터 논리값을 전달받고, 상기 통합 감시부(60)의 명령을 받아 각 모듈들을 제어하는 제어부(50), 상기 제어부로부터 정보를 전달받아 논리합을 계산하여 값이 "1"이 되면 경보를 발생하도록 하는 통합 감시부(60), 상기 각 모듈의 초음파 신호를 저장하는 데이터베이스로 구성된다.The present invention is a
구체적으로 본 발명에 따른 초음파 센서(55)에서 생성된 초음파 신호의 주기성을 검출하고, 차륜이 손상됐을 때 나타나는 특정 주기성이 발견될 경우 제어부(50)는 이를 손상된 차륜 초음파 신호 패턴으로 분석하여 통합 감시부(60)에 알린다. 이 때 통합 감시부(60)는 특정 차륜의 손상 뿐만 아니라 열차 전체의 차륜을 통합적으로 관찰하여 열차의 운행 여부를 최종 판단한다.Specifically, when the periodicity of the ultrasonic signal generated by the
즉 상기 논리부 중 제1 논리부는 상기 데이터베이스에 미리 저장된 초음파 신호 데이터를 이용하여 기준 패턴을 만들고, 동적 시간 굽힘 알고리즘을 이용하여 데이터 베이스에 저장된 모든 초음파 신호 데이터를 기준 패턴과 비교하여 동적 시간 굽힘 값을 계산하고, 한계값 기법을 이용하여 동적 시간 굽힘 값이 미리 설정된 한계값 보다 이상이면 손상된 차륜 초음파 신호 패턴임을 탐지한다.That is, the first logic unit of the logic unit generates a reference pattern using the ultrasonic signal data previously stored in the database, and compares all ultrasonic signal data stored in the database with a reference pattern using a dynamic time bending algorithm to dynamically adjust the bending time value. Calculate and detect the damaged wheel ultrasonic signal pattern if the dynamic time bending value is greater than the preset limit value using the limit value technique.
이러한 동적 시간 굽힘 알고리즘은 비슷한 두개의 다른 속도의 시간축의 파장의 유사성을 측정하는 알고리즘으로서, 종래 자동 음성 인식기능에 주로 사용되었던 알고리즘이다.The dynamic time bending algorithm is an algorithm for measuring the similarity of wavelengths of two different speeds of the time axis, and is an algorithm mainly used in a conventional automatic speech recognition function.
도 4에 도시된 바와 같이 상기 제2 논리부는 차륜들에 부착되어 차륜의 삭정 횟수와 표면 상태를 기억하는 복수의 RFID(510), 레일의 측면에 설치되며, 외부와 전선(504)으로 연결되어, 상기 RFID(510)를 읽는 복수의 리더 장치(503)를 포함하여, 상기 리더 장치(503)로부터 상기 차륜의 삭정 횟수와 표면 상태를 전달받아 삭정 횟수가 일정치 이하이거나 표면 상태가 표준 보다 일정치 이하로 나쁘면 상기 복수의 차륜의 손상으로 판단한다.As illustrated in FIG. 4, the second logic unit is attached to the wheels and is installed on a plurality of
상기 RFID(510)에는 RFID 라이터와 같은 장비를 이용하여 작업자가 삭정한 후 바로 원격으로 수정 정보를 업로드시킨다.The
이렇게 수정 정보를 통해 안전한 차륜의 표면 상태를 유지하는 일정 기간 이하로 차륜의 삭정 작업을 관리할 수 있는 것이다.Through this correction information, it is possible to manage the cutting operation of the wheel within a predetermined period of time to maintain the surface condition of the safe wheel.
아래 표 1과 같이 상기 제1 논리부와 제2 논리부의 합이 1일 경우 상기 통합 감시부가 경보를 발생하도록 하여 특정 손상 상태가 동시에 발생하여 열차가 탈선하는 것을 방지한다.As shown in Table 1 below, when the sum of the first logic unit and the second logic unit is 1, the integrated monitoring unit generates an alarm to prevent a train from derailing due to a specific damage condition occurring simultaneously.
예를 들어 차륜 손상으로 판정되고(논리값 1), 상기 RFID를 읽어 차륜의 삭정 날짜가 일정 기준 시간을 경과한 경우(논리값 1), 통합 감시부(60)는 안전에 문제가 있음을 관리자 등에게 통보한다. 이 때 논리 방식은 각 논리값이 하나라도 1이면 논리합이 1로서 즉시 관리자에게 각 문제를 통보할 수 있도록 한다.For example, if it is determined that the wheel is damaged (logical value 1), and the RFID is read and the wheel cut-off date has passed a predetermined reference time (logical value 1), the integrated
또한 본 발명의 다른 실시예로서 아래 표 2와 같이, 카메라 모듈(220) 등으로 구성된 카메라의 촬영 이미지에 이물질이 발견된 경우(논리값 1)와 DTW 판정에 의한 논리값에 따라 선로 상태를 판정하고, 관리자에게 논리합이 1일 경우 경고 알람을 발송한다.In addition, as another embodiment of the present invention, as shown in Table 2 below, when a foreign object is found in the captured image of the camera composed of the camera module 220 (logical value 1) and the line state is determined according to the logic value by DTW determination Then, a warning alarm is sent to the administrator when the logical sum is 1.
도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에서 실험한 장애물 인식 속도비교표를 보면 100m 이내에서는 사람이나 카메라의 장애물 이미지 인식 능력이 거의 동일하다가 200m 이후에는 열차 외부 설치 카메라가 급격히 인식 능력이 떨어지고, 인간(기관사)은 250m에서는 거의 인식 기능을 상실하였다.5 and 6, the obstacle recognition speed comparison table tested in the present invention shows that the obstacle image recognition capability of a person or camera is almost the same within 100 m, but after 200 m, the camera installed outside the train rapidly decreases the recognition ability, Humans (engineers) almost lost cognitive function at 250m.
이러한 실험 방식은 다양한 날씨나 외부 환경을 감안하여 실시되었으며, 날씨가 아주 나쁠 경우 이물질의 외관이라도 파악할 수 있는 거리를 기준으로 하였다.These experiments were conducted in consideration of various weathers or external environments, and were based on a distance that can recognize the appearance of foreign matter when the weather is very bad.
또한 현재 판매되고 있는 최고 성능의 분해능을 갖는 카메라를 사용하여 실험하였으나 보통 200m 이내에서만 최고 성능이 유지되고 그 이상에서는 급속도로 분해능이 떨어졌다.In addition, experiments were conducted using cameras with the highest-resolution resolution currently on sale, but the highest performance was maintained only within 200m, and the resolution dropped rapidly beyond that.
여기에서 상기 카메라(Non-human)는 일반적으로 열차 외부에 설치되는 카메라를 이용하였으며 다른 분해능이 뛰어난 카메라를 설치하더라도 외부 환경에 의해 200m 이상에서 식별 능력이 하향되었다.Here, the camera (Non-human) generally used a camera installed on the outside of the train, and even if a camera with a different resolution was installed, the identification ability was lowered by 200 m or more by the external environment.
따라서 본 발명은 230m(바람직하게는 200m 내지 250m 사이) 이하에서 최저의 인식 능력을 보인 열차 외부 설치 카메라를 보조하기 위해 레일에 설치된 카메라를 이용하여 장애물을 신속하게 발견하고 이에 따라 열차가 탈선하는 것을 방지한다.Therefore, the present invention is to detect obstacles quickly by using a camera installed on a rail to assist the camera installed outside the train that has the lowest recognition ability at 230 m (preferably between 200 m and 250 m) or less, and thus derail the train. prevent.
도 7에 도시된 바와 같이, 일원화 된 예방보수체계를 마련하기 위해 고유 번호를 포함하는 RFID 리더(72)를 통해 작업자 개인이 소지하는 RFID 카드(71)를 인식하여 개인 정보를 제어부(50)에 전달한다.As shown in FIG. 7, the
상기 고유 번호는 레일의 위치에 따라 고유하게 부여하는 번호로서 철도시설 이력정보시스템(데이터베이스)에 저장되며, 상기 RFID 리더(72)의 정확한 위치를 파악할 수 있고, 상기 제어부(50)는 일정 위치에 대응하는 카메라(21, 22)의 촬영 영상을 원할 경우 용이하게 취합하여 통합 감시부(60)로 제공할 수 있다.The unique number is a number uniquely assigned according to the location of the rail and is stored in the railroad facility history information system (database), and can identify the exact location of the
상기 개인 정보는 작업자의 정보도 있지만, 제어부(50)가 작업자가 현재 작업하는 장소가 정확한 지를 확인하거나 각 작업자에 대한 작업 위치를 확인하기 위해 사용한다.The personal information is also the information of the worker, but the
제1 카메라(21)는 상기 기구함 도어의 외측을 촬영하는 모듈로서, 기구함 주변의 영상을 실시간 촬영하여 상기 제어부(50)에 전송한다.The
예를 들어 상기 작업자 소지하는 RFID 카드(71)가 인식되면 상기 제1 카메라 (21)가 회전하여 작업자의 작업 영상을 촬영하고, 상기 RFID 리더(72)의 고유 번호와 함께 상기 제어부(50)에 전송한다.For example, when the
또한 상기 카메라들(21, 22, 503)은 선로를 따라 순차적으로 설치되어 열차 진행 방향 전방의 선로 영상 및 침입자 영상을 촬영하고, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 및 침입자 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 제어부(50)를 통해 통합감시부(60)와 실시간 철도안전 통합감시제어 시스템(76)으로 전송하여, 선행 열차 존재 여부와 장애물 존재 여부 및 선로 이상 여부에 따라 열차 운행을 자동 제어하고, 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 수신하여 모니터(75)에 나타내도록 한다.In addition, the cameras (21, 22, 503) are sequentially installed along the track to take a track image and an intruder image in front of the train progress direction, and analyze the track image to determine whether there is a preceding train, preceding train operation information, obstacles And detecting the presence of an intruder and whether or not there is an abnormality in the line, and then transmitting the result of the analysis of the line image and the line image to the integrated
상기 레일 카메라(503)는 상기 레일의 체결력 검사 센서(301), 레일 들뜸 검사 센서(302), 레일받침 평판 검사 센서(303), 노후/부식 검사 센서(304), 고정 못 검사 센서(305)로 대체될 수 있다.The
제2 카메라(22)는 상기 기구함 도어의 내측 영상을 촬영하는 모듈로서, 상기 기구함 내부의 상태를 파악할 수 있을 뿐 아니라, 상기 기구함(73)의 도어를 열면 바로 노출되는 위치에 부착되어 기구함(73)에 대한 수리자(또는 작업자)의 영상을 촬영하여 상기 제어부(50)에 전송한다.The
이 때 상기 기구함(73) 수리자의 RFID 카드(71)의 정보도 제어부(50)에 전송되어, 인증된 수리자인지 확인하는 절차를 거친다.At this time, the information of the
알람 모듈(230)은 상기 기구함 도어의 외측에 설치되어 경고 알람을 울리는 장치로서, 상기 RFID 카드(71)가 인식된 작업자가 현재 열차가 진입하는 위치에서 작업하고 있다면 경고 알람을 울리며, 상기 기구함(73)의 수리자가 인증되지 않은 사람인 경우에도 같은 경고 알람을 울릴 수 있다.The alarm module 230 is a device that is installed outside the door of the mechanism box to sound a warning alarm. If the operator recognized by the
제어부(50)는 상기 카메라들(21, 22, 503)을 통해 획득한 다음역의 정보를 열차 내부로 전송하여 기관사의 모니터(75)에 표시하도록 제어하는 모듈로서, 상기 기관사는 제어부(50)에서 전송한 인식 모듈의 고유 번호와 작업자 정보와 상기 카메라들(21, 22, 503)로 촬영한 레일 주변의 영상을 전달받아 현재 진입하는 지역의 상황을 한눈에 파악할 수 있다.The
본 발명의 다른 실시예로서 작업자에 부착되어 GPS와 타이머로 작업로그를 저장하고, 현재 작업 상황을 촬영하는 작업로그촬영장치, 상기 작업로그촬영장치로부터 전송받은 정보를 상기 작업자에 따라 위치 정보, 시간 정보, 작업 정보로 나누어 데이터베이스에 저장하는 작업로그기록모듈, 철로변 기구함 내부 및 외부에 부착되는 LED로 이루어진 조명모듈, 상기 철로변 기구함 내부 및 외부에 부착되어 얼굴을 인식하는 얼굴인식모듈, 상기 얼굴인식모듈에서 인식된 얼굴 정보에 따라 얼굴 면적을 산출하는 얼굴면적산출모듈을 더 포함하여 상기 카메라 모듈들(21, 22)을 대신하여 침입자를 감지하여 상기 제어부(50)에 전송한다.According to another embodiment of the present invention, a job log photographing device attached to a worker stores a work log using a GPS and a timer, and photographs a current work situation, and information received from the work log photographing device according to the worker, location information and time Divided into information and work information, and stored in a database, a work log recording module, a lighting module composed of LEDs attached to the inside and outside of a railroad mechanism box, a face recognition module that is attached to the inside and outside of the railroad mechanism box, and recognizes a face Further comprising a face area calculation module for calculating the face area according to the face information recognized by the recognition module, detects an intruder on behalf of the
도 8에 도시된 바와 같이 본 발명은 제1 레일과 제2 레일과 연결되는 1차 코일과 2차 코일로 구성된 변압기 구조체(40), 상기 변압기 구조체(40)에서 상기 제1 레일과 연결되는 1차 코일의 제1 단자(P1), 상기 제1 단자(P1)를 주회하여 결합되는 제1 CT(83), 상기 변압기 구조체에서 상기 제2 레일과 연결되는 1차 코일의 제2 단자(P2), 상기 제2 단자(P2)를 주회하여 결합되는 제2 CT(85), 상기 변압기 구조체의 1차 코일에서 전차전류(귀선전류)를 회귀시키기 위한 귀선과 연결되는 중심단자(CT; Center Tab), 상기 중심단자(CT)를 주회하여 결합되는 제3 CT(84), 상기 제3 CT(84)에서 생성되는 전류를 정류하여 전력을 생성하는 전력 생성부(99)로 구성된다. 상기 전력 생성부에서 생성된 전력은 상술한 각 센서들과 제어부 등에 공급된다.As shown in FIG. 8, the present invention is a
이 외에도 열차의 통과시간 및 통과속도를 측정하는 지상자와, 상기 제1 CT(83)와 제2 CT(85)에서 전류 감지 유무를 모니터링하여 전류가 감지되지 않으면 레일 절손으로 판정하는 레일 절손 판정부 등이 추가로 연결될 수 있다.In addition to this, the rail breaker plate, which measures the passing time and the passing speed of the train, monitors the presence or absence of current detection in the
또한 절체 스위치(86)는 1개의 임피던스 본드를 복수개의 커플링 유니트 중 하나와 선택적으로 연결시킨다. 절체 스위치(86)는 신호 기계실의 제어기에 의해 원격으로 절체될 수 있으며, 물론 사용자에 의해 수동으로 절체될 수도 있다.Also, the switching
또한 커플링 유니트통합감시부(87, 88)는 송신 및 수신 주파수를 위한 2개의 LC 공진회로, 즉 제1 LC 공진회로통합감시부와 제2 LC 공진회로통합감시부, 차상신호용 콘덴서, 그리고 정전용량 보상용 콘덴서 등으로 구성되며, 커플링 유니트의 제1 단자 및 제2 단자는 AF 케이블을 통해 신호 기계실의 설비와 연결된다.In addition, the coupling unit integrated
제어부(50)는 상기 전력 생성부에서 생성된 전력을 상기 각 모듈들에 분배하고, 상기 카메라 모듈들(20)을 통해 입력된 주변 영상정보를 저장하고, 열차정보에 대한 운행스케줄에서 열차가 진행하는 방향의 역들 중 다음역을 선정하여, 선정된 다음역의 정보를 상기 외부의 통합감시부(60)에 요청하는 장치이다.The
상기 제어부(50)는 상기 카메라 모듈(20)의 움직임을 위해 하측부에 설치된 모터의 작동을 제어하며, 카메라의 촬영 각도 및 촬영 범위를 변경시킬 수 있다.The
따라서 상기 제어부(50)는 침입자가 나타났을 경우에 또는 기관사가 현장 모니터 영상을 원할 경우에 현장 동영상을 촬영하여 통합감시부(60)에 제공할 수 있다.Therefore, the
그리고 한 방향을 따라 운행하는 열차가 기점을 출발한 경우 운행스케줄 상에 형성된 여러 역 중 다음 역을 향해 운행하게 되며, 열차가 출발한 기점이 운행스케줄 상에 역 정보로서 포함된 경우, 운행스케줄 상의 역 중에서 두 번째 역이 다음 역으로 선정되고, 선정된 다음역의 정보에 대해 상기 카메라 모듈(20)을 통해 획득한 다음역의 정보를 열차 내부로 전송하여 기관사의 모니터에 표시하는 통합감시부(60)로 구성된다.And when the train running along one direction departs from the starting point, it will run toward the next station among the various stations formed on the operating schedule, and if the starting point of the train is included as station information on the operating schedule, on the operating schedule The second station among the stations is selected as the next station, and the integrated monitoring unit displays information of the next station obtained through the
상기 통합감시부(60)는 GPS 또는 이동통신망을 통한 열차의 위치정보와, 상기 RFID 카드를 통해 전달받은 작업자 개인의 정보를 통해 어느 철로 주변에서 작업하고 있는지와 현재 열차의 위치를 확인하여 열차의 접근을 제한시킨다.The integrated
즉 통합감시부(60)는 미리 레일 카메라(503) 등을 통해 획득한 도착할 다음역의 영상 정보, 상기 제어부(50)에서 전송한 인식 모듈(10)의 위치 등을 알기 위한 고유 번호와 현재 작업지에서 작업해야할 작업자 명부를 포함하는 작업자 정보와 레일 카메라(503)로 촬영한 레일 주변의 영상을 전달받아 현재 진입하는 지역의 상황을 입체적으로 파악하도록 열차 내부 모니터(75)에 표시한다.That is, the integrated
상기 이동통신망을 통해 열차와 이동통신을 수행하거나 무선인터넷망을 통해 열차와 무선인터넷통신을 수행할 수 있는 데, 무선통신을 수행하는 무선통신장치나, CBTC를 사용한 무선통신장치, 무선인터넷망을 이용한 무선인터넷통신장치 및, CDMA망, 또는 GSM망을 사용할 수 있다.It is possible to perform a mobile communication with a train through the mobile communication network or a wireless internet communication with a train through a wireless internet network. A wireless communication device that performs wireless communication, a wireless communication device using CBTC, and a wireless internet network can be used. The wireless Internet communication device and CDMA network or GSM network can be used.
상기 기구함(73) 도어가 열려져 수광되는 빛의 양이 설정된 값 미만으로 판단되면 상기 제2 카메라 모듈(22)의 동작을 중지시키고 작업자에게 안내 문자를 발송하며, 상기 수광되는 빛의 양이 상기 설정된 값 내지 일정 % 이하일 경우 작업자에게 경고 문자를 발송하고, 일정 % 이상일 경우 상기 알람 모듈을 통해 알람을 울리면서 비상 문자를 작업자에게 발송하고 열차 내부로 전송하여 기관사의 모니터(75)에 표시한다.When the amount of light received by the door of the
상기 기구함(73) 도어에 각도 센서를 부착하여 일정 각도 이상 열릴 경우 상기 알람 모듈을 통해 알람을 울리면서 비상 문자를 작업자에게 발송하고 열차 내부로 전송하여 기관사의 모니터(75)에 표시한다.When an angle sensor is attached to the door of the
본 발명의 일실시예에 따라 도 8의 궤도 회로의 제1 CT(83)와 제2 CT(85)를 통해 각각 입력되는 전류값들의 차이를 연산하고 그 전류 차이 값을 귀선전류 불평형 전류 허용 기준값과 비교하여 전류 차이 값이 귀선전류 불평형 전류 허용 기준값을 초과하면 레일 절손으로 판정하는 비교처리부와 상기 비교처리부가 레일 절손으로 판정하는 경우 경보정보를 지상의 기기실로 전송하는 경보발령부를 더 포함하여 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the difference between the current values inputted through the
구체적으로 본 발명의 일실시예에 따라 제1 CT(83)와 제2 CT(85)에서 발생하는 전류 데이터를 수집하여, 상기 수집된 전류 데이터 중 정상 데이터를 판별하여 기준 패턴으로 데이터베이스에 저장하고, 상기 수집된 전류 데이터를 소정의 샘플 크기로 나누어 각 프레임별 에너지를 구하고, 상기 수집된 전류 데이터에 대한 전체 프레임에서의 최대 에너지 프레임과 그 이웃하는 복수의 프레임들을 디지털화하고 전력선 통신으로 상기 통합감시부(60)에 전송한다.Specifically, according to an embodiment of the present invention, current data generated from the
예를 들어 본 발명에 따른 전력선 통신은 출력 전압을 수신하여 상기 전력선의 전압 레벨 변동을 나타내는 전압 변화 검출신호를 이용하고 전력선을 통신선으로 사용하여 전원과 통신신호를 다중화하여 동시에 전송(FDM의 원리)하는 방법을 이용하고, 전력선 통신을 위해 사용하는 펄스 부호 변조(이하 PCM)는 신호 레벨을 균일한 주기로 표본화한 다음 아날로그 정보를 디지털 이진 코드로 양자화 처리한다.For example, in the power line communication according to the present invention, an output voltage is received to use a voltage change detection signal indicating a voltage level change of the power line, and a power line is used as a communication line to multiplex power and communication signals to transmit simultaneously (principle of FDM) The pulse code modulation (hereinafter referred to as PCM), which is used for power line communication, samples the signal level at a uniform period and then quantizes the analog information into digital binary codes.
한편 도 7의 변압기 구조체(40)는 도 8 (a)의 제1 레일(81)과 제2 레일(82)에 전기적으로 연결된 회로(85, 86, 87, 88)를 말한다.Meanwhile, the
상기 회로(85, 86, 87, 88)에 의해 저장된 전력을 저장하는 전력 생성부(99)가 추가로 구성되어 제어부(50)의 제어에 따라 각 모듈들에 전원 역할을 한다.The
그러나 본 발명에 따른 전력생성부(99)의 출력전압의 크기에 따라 발생하는 고장사고 및 부속품의 소손으로 인한 전원공급 불량원인이 발생한다.However, the cause of the power supply failure due to the failure of the accident and the loss of the accessories occurs according to the magnitude of the output voltage of the
또한 기존 부하분담형 병렬방식은 1계가 고장 시 나머지 2계가 전체 부하를 담당하게 되므로 순간적으로 부하율이 50%에서 100%로 증가함에 따라 기동전류와 유사한 대전류가 요구되어 순간적으로 인버터부의 출력전압이 설정치 이하로 떨어지는 현상이 발생 할 수 있다.In addition, in the existing load-sharing type parallel method, when the first system fails, the remaining two systems are in charge of the entire load, so as the load rate increases from 50% to 100% instantaneously, a large current similar to the starting current is required, and the output voltage of the inverter is instantaneously set. A phenomenon that falls below may occur.
정상적으로 부하분담 병렬운전 중에 고장이 발생하여 나머지 2계가 부하를 전담하게 될 경우 순간적으로 부하전류가 상승하게 되어 인버터부 정격용량보다 큰 돌입전류가 발생 할 수 있다. 이러한 돌입전류는 순간적으로 인버터부의 출력전압을 감소시켜 부하계통에 순간정전이나 LOW VOLTAGE로 인한 기기고장을 야기 할 수도 있다.If a failure occurs normally during load-sharing parallel operation and the remaining two systems are in charge of the load, the load current rises instantaneously, and an inrush current greater than the rated capacity of the inverter may occur. Such an inrush current may instantaneously reduce the output voltage of the inverter unit and cause a malfunction in the load system due to an instantaneous power failure or low voltage.
이를 해결하기 위해 본 발명은 한쌍의 1계 전력 생성부(110)와 2계 전력 생성부(120)와 상기 한쌍의 1계 전력 생성부(110)와 2계 전력 생성부(120)에 설치되는 한쌍의 출력변압기(12a, 12b)와 상기 한쌍의 1계 전력 생성부(110)와 2계 전력 생성부(120)의 바이패스 라인에 설치되는 바이패스용 무순단이중화절체스위치부(118, 128)와, 상기 바이패스용 무순단이중화절체스위치부 후단인 바이패스 라인 출력 측에 추가되는 병렬 연계용 무순단이중화절체스위치부(112, 122)를 포함한다.In order to solve this, the present invention is installed on a pair of first-level power generation unit 110 and second-level power generation unit 120 and the pair of first-level power generation unit 110 and second-level power generation unit 120 A pair of
이 외에도 외부 전력을 공급하는 태양전지(117, 127)와 서로 동기화 시키는 static switch(119, 129)의 왼측편에 필터가 더 연결될 수 있다. 또한 외부에서 교류를 공급할 수 있는 압전 소자와 같은 하베스트 소자(117-1, 127-2)를 더 포함할 수도 있다.In addition to this, a filter may be further connected to the left side of the
본 발명의 바이패스 라인 출력 측에 추가되는 병렬 연계용 무순단이중화절체스위치부(112, 122)를 포함하되, 상기 1계 전력 생성부(110)와 2계 전력 생성부(120)의 출력변압기 2차측은 직렬로 연결된다.The output transformers of the first power generation unit 110 and the second power generation unit 120, including the non-sequential redundancy switching
따라서 상기 1계 및 2계 전력 생성부의 정류부(114, 124)와 인버터부(116, 126) 출력전압에 비대칭적 편차가 발생했을 때 단순 전압강하만 일어나도록 하여 전력 생성부 결함발생원인과 고장전류의 부하계통 파급 및 정전사고원인을 차단한다.Therefore, when an asymmetrical deviation occurs in the output voltages of the
또한 상기 1계 전력 생성부에 FAIL이 발생함과 동시에 무정전으로 상기 병렬 연계용 무순단이중화절체스위치부(112, 122)에 동작전압이 투입되고 정상인 상기 2계 전력 생성부의 출력전원이 병렬연계용 무순단이중화절체스위치부(112, 122)를 거쳐 FAIL 상태인 상기 1계 전력 생성부의 출력변압기를 여자 시켜 정상적인 출력전압이 연속하여 공급되도록 한다.In addition, at the same time as the FAIL occurs in the first power generation unit, an operation voltage is input to the non-interruptible redundant switching
상기 1계 전력 생성부(110)와 2계 전력 생성부(120)의 출력변압기 출력 측 전압의 범위 또는 인버터 출력전압위상이 일정치 이상으로 차이가 발생하더라도 단순 전압변동현상만이 발생한다.Even if the difference between the range of the output side voltage of the output transformer of the first power generation unit 110 and the second power generation unit 120 or the output voltage phase of the inverter occurs above a certain value, only a simple voltage change phenomenon occurs.
구체적으로 상기 1계 전력 생성부(110)와 2계 전력 생성부(120)의 병렬 연계용 무순단이중화절체스위치부(112, 122)는 각 인버터부 출력전압 등에 비대칭적 편차가 발생했을 때 무순단 절체로 단순 전압강하만 일어나도록 하여 결함발생원인과 고장전류의 부하계통 파급 및 정전사고원인을 차단할 수 있다. 즉, 상기 1계 전력 생성부(110)와 2계 전력 생성부(120)의 출력변압기 출력 측 전압의 범위 또는 인버터부 출력전압위상이 일정치 이상으로 차이가 발생하더라도 단순 전압변동현상만이 발생한다.Specifically, the first-order power generation unit 110 and the second-order power generation unit 120 for the parallel connection of the non-sequential redundancy switching
이러한 효과는 종래 발명에서 전혀 만들어 낼 수 없던 효과로서 상기 제3 CT(84, 84')로부터 전송된 입력 측 전압이 불측의 원인으로 순간적으로 상승 되어 제1계 또는 제2계 전력 생성부가 FAIL을 일으키거나 정류부(114, 124)와 인버터부(116, 126) 등을 손상시키는 역 투입된 순환전류현상에 대응할 수 없거나, 상호간 출력전압위상 차이가 커질수록 비례적으로 커지는 과부하 전류현상을 방지한다.This effect was not achieved at all in the prior invention, and the input-side voltage transmitted from the
10 : 인식 모듈
20 : 카메라
21 : 제1 카메라
22 : 제2 카메라
30 : 알람 모듈
40 : 변압기 구조체
50 : 제어부
60 : 통합감시부
71 : RFID 카드
72 : RFID 리더
75 : 모니터
76 : 실시간 철도안전 통합감시제어 시스템
81 : 제1 레일
82 : 제2 레일
83 : 제1 CT
84 : 제3 CT
85 : 제2 CT
86 : 절체 스위치
87, 88 : 커플링 유니트통합감시부
503 : 레일 카메라
504 : 전선10: recognition module
20: camera
21: first camera
22: second camera
30: alarm module
40: transformer structure
50: control unit
60: integrated monitoring department
71: RFID card
72: RFID reader
75: monitor
76: Real-time railway safety integrated monitoring and control system
81: first rail
82: second rail
83: 1st CT
84: third CT
85: second CT
86: transfer switch
87, 88: Coupling unit integrated monitoring unit
503: rail camera
504: electric wire
Claims (7)
상기 제1 논리부는 상기 데이터베이스에 미리 저장된 초음파 신호 데이터를 이용하여 기준 패턴을 만들고, 상기 초음파 신호를 동적 시간 굽힘 알고리즘을 이용하여 변환하고 알고리즘 값이 일정치 이상이면 논리값 1로 판단하며 일정치 이하이면 논리값 0으로 판단하고,
상기 제2 논리부는 차륜들에 부착되어 차륜의 삭정 횟수와 표면 상태 정보를 저장하는 복수의 RFID; 레일의 측면에 설치되며, 상기 RFID를 읽는 복수의 리더 장치;를 포함하여, 상기 리더 장치로부터 상기 차륜의 삭정 횟수와 표면 상태를 전달받아 삭정 횟수가 일정치 이하이거나 표면 상태가 표준 보다 일정치 이하로 나쁘면 논리값 1로 판단하며,
상기 제1 논리부와 제2 논리부의 논리값의 합이 1일 경우 상기 통합 감시부가 경보를 발생하도록 하여,
상기 통합 감시부가 복수의 조건에 대한 논리를 조합하여 경보를 발생하도록 하여 복수의 손상 상태가 동시에 발생하여 열차가 탈선하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 궤도 회로 안전 모니터링 장치.A signal amplifier fixed to the side of the rail and amplifying the ultrasonic signal measured at the wheel of the train; A filter for filtering the amplified signal with an ultrasonic signal; An ADC that digitally converts the filtered ultrasonic signal; To detect the periodicity of the ultrasonic signal through the ADC, and to detect the specific periodicity and the number of cuts of the wheel and the surface condition information when the wheel is damaged in the periodicity of the ultrasonic signal, to display a damage alert on the display device A control unit composed of a logic unit and a second logic unit; An integrated monitoring unit that receives information from the control unit and calculates a logical sum; It consists of a database that stores the ultrasonic signal,
The first logic unit generates a reference pattern using ultrasonic signal data previously stored in the database, converts the ultrasonic signal using a dynamic time bending algorithm, and determines that the algorithm value is 1 or more if the algorithm value is greater than or equal to a certain value. If it is, it is judged as the logical value 0,
The second logic unit is attached to the wheels a plurality of RFID for storing the number of cuts of the wheel and the surface state information; It is installed on the side of the rail, a plurality of reader devices for reading the RFID; including, receiving the number of cuts and the surface condition of the wheels from the reader device, the number of cuts is less than a certain value or the surface condition is less than a standard value If it is bad, it is judged as logical value 1.
When the sum of the logic values of the first logic unit and the second logic unit is 1, the integrated monitoring unit generates an alarm,
Tracking circuit safety monitoring device, characterized in that the integrated monitoring unit combines logic for a plurality of conditions to generate an alarm to prevent multiple trains from being derailed due to simultaneous occurrence of a plurality of damage conditions.
상기 제어부는 상기 차륜의 삭정 횟수는 일정 시간 내에 일정 삭정 횟수 내에 있어야 정상치인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 궤도 회로 안전 모니터링 장치.According to claim 1,
The control unit is a track circuit safety monitoring device characterized in that it is determined that the number of cuts of the wheel is within a certain number of cuts within a certain time to be a normal value.
상기 제2 논리부는 선로에 설치되어 차륜 답면의 표면 상태를 저장하는 카메라;를 포함하여 상기 제어부는 상기 차륜 답면의 상태를 전달받아 표준 차륜 답면 마모율 보다 일정치 이하로 나쁘면 상기 복수의 차륜의 손상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 궤도 회로 안전 모니터링 장치.According to claim 1,
The second logic unit is installed on a track to store the surface state of the wheel surface; including, the control unit receives the state of the surface of the wheel surface, and if the wear rate is less than a certain value than the standard wheel surface wear rate, damage to the plurality of wheels Track circuit safety monitoring device characterized in that the judgment.
상기 통합 감시부는,
상기 카메라를 열차가 진입한 경우에는 차륜의 상태를 파악하는 영상 장치로 이용하고, 열차가 진입하려고 하는 경우에는 열차 외부 설치 카메라가 인식하기 어려운 230m 전에서 전방의 장애물을 파악하도록 상기 장애물의 이미지를 열차 모니터에 전송하는 장치로 이용하는 것을 특징으로 하는 궤도 회로 안전 모니터링 장치.According to claim 3,
The integrated monitoring unit,
The camera is used as an imaging device to determine the condition of the wheel when the train enters, and when the train is about to enter, the image of the obstacle is captured so that the camera installed outside the train recognizes an obstacle in front of 230m that is difficult to recognize. Track circuit safety monitoring device characterized in that it is used as a device to transmit to the train monitor.
상기 통합 감시부는,
상기 카메라를 통해 앞서 운행된 차량이 출발한 후 촬영한 영상과 현재 운행 중인 차량이 진입하기 전 촬영한 영상을 비교하여 장애물을 판단하는 것을 특징으로 하는 궤도 회로 안전 모니터링 장치.According to claim 3,
The integrated monitoring unit,
A track circuit safety monitoring device characterized by determining an obstacle by comparing an image captured after the vehicle previously operated by the camera and an image captured before the currently operating vehicle enters.
상기 동적 시간 굽힘 알고리즘은,
상기 ADC를 통한 초음파 신호를 기준 패턴과 비교하여 동적 시간 굽힘 값을 계산하고, 한계값 기법을 이용하여 동적 시간 굽힘 값이 미리 설정된 한계값 보다 이하이면 손상된 차륜 초음파 신호 패턴임을 탐지하는 것을 특징으로 하는 궤도 회로 안전 모니터링 장치.According to claim 1,
The dynamic time bending algorithm,
Comparing the ultrasonic signal through the ADC with a reference pattern, calculates a dynamic time bending value, and detects a damaged wheel ultrasonic signal pattern if the dynamic time bending value is less than a preset limit value using a limit value technique. Track circuit safety monitoring device.
상기 레일의 측면 지역에 설치된 기구함의 도어의 외측에 설치되어 경고 알람을 울리는 알람 모듈;을 더 포함하여, RFID 카드가 인식된 작업자가 현재 열차가 진입하는 위치에서 작업하고 있다면 경고 알람을 울리며, 상기 기구함의 수리자가 상기 RFID 카드에 의해 인증되지 않은 사람인 경우에도 경고 알람을 울리는 것을 특징으로 하는 궤도 회로 안전 모니터링 장치.According to claim 1,
An alarm module that is installed on the outside of the door of the mechanism box installed in the side area of the rail to sound a warning alarm; further comprising, if a worker recognized by the RFID card is currently working at a location where the train enters, a warning alarm is sounded. A track circuit safety monitoring device characterized in that a warning alarm is sounded even if the repairer of the box is a person who is not authenticated by the RFID card.
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100388535B1 (en) * | 2003-02-21 | 2003-06-25 | Shalom Engineering Co Ltd | Apparatus for detecting abnormal state of wheel and pantograph of electric rail car |
JP2005351713A (en) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Nsk Ltd | Wheel abrasion detector and detecting method |
KR20090091837A (en) * | 2008-02-26 | 2009-08-31 | 명관 이 | System and method to monitor a wheel of train |
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KR101360951B1 (en) | 2012-04-27 | 2014-02-11 | 주식회사 에스알 | Apparatus for detecting impair of rails and method using the same |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100388535B1 (en) * | 2003-02-21 | 2003-06-25 | Shalom Engineering Co Ltd | Apparatus for detecting abnormal state of wheel and pantograph of electric rail car |
JP2005351713A (en) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Nsk Ltd | Wheel abrasion detector and detecting method |
KR100951900B1 (en) | 2007-06-22 | 2010-04-09 | 주식회사 미르기술 | Vision inspection system |
KR20090091837A (en) * | 2008-02-26 | 2009-08-31 | 명관 이 | System and method to monitor a wheel of train |
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