KR100651187B1 - Vibration testing system and the method of urban transit vehicles running - Google Patents

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KR100651187B1 KR1020040112119A KR20040112119A KR100651187B1 KR 100651187 B1 KR100651187 B1 KR 100651187B1 KR 1020040112119 A KR1020040112119 A KR 1020040112119A KR 20040112119 A KR20040112119 A KR 20040112119A KR 100651187 B1 KR100651187 B1 KR 100651187B1
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Abstract

본 발명은 도시철도 차량의 운행중 진동 시험장치 및 그 방법에 관한 것으로, 열차의 운행중 시험자에 의해 정해진 구간에서 동력차와 부수차의 상하/좌우 방향에 대한 최대 진폭을 검출하여 그때의 운행속도와 진동량을 측정하고, 이를 기록한 다음 10km/h 속도 단위 마다 진동 가속도를 환산하여 그래프 데이타로 작성한 후 전 구간에서 얻은 최대 진동 가속도 값을 각 속도별로 좌우/상하로 구분하여 정해진 수식을 통해 산술 평균화한 다음 그 결과값을 출력할 수 있어 해당 도시철도 차량의 주행 중 좌우/상하 방향에 대한 진동 가속도 분석을 통해 주행 안전성함으로써 진동 시험장치의 데이타의 신뢰성을 확보할 수 있고, 또 시험 결과에 대한 분석의 일괄 처리를 통하여 진동 시험 결과에 대한 분석 및 평가를 용이하게 실시할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a vibration testing apparatus and a method thereof during the operation of an urban railway vehicle, and detects the maximum amplitude in the up, down, left, and right directions of the power vehicle and the auxiliary vehicle in a section determined by the tester during the operation of the train, and then the driving speed and the vibration amount at that time. After measuring and recording this, convert the vibration acceleration for every 10km / h speed unit to make the graph data, and then calculate the arithmetic average by dividing the maximum vibration acceleration value obtained in all sections into left / right and up / down for each speed and then As the result value can be output, it is possible to secure the reliability of the data of the vibration tester by ensuring the driving safety through the vibration acceleration analysis on the left and right and up and down directions while driving the relevant urban railway vehicle. Through this, the analysis and evaluation of the vibration test results can be easily performed.

동력차, 부수차, 진동 가속도센서, 속도센서, 주행 안전성Power car, subcar, vibration acceleration sensor, speed sensor, driving safety

Description

도시철도 차량의 운행중 진동 시험장치 및 그 방법{Vibration testing system and the method of urban transit vehicles running} Vibration testing apparatus and its method during urban railway vehicle driving {{Vibration testing system and the method of urban transit vehicles running}             

도 1은 본 발명 장치의 블럭 구성도.1 is a block diagram of an apparatus of the present invention.

도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.2 is a flowchart for explaining the method of the present invention.

도 3의 (a)(b)는 본 발명에서 평가 기준으로 사용되는 각 속도별 상하 및 좌우 진동 가속도에 대한 기준 그래프.Figure 3 (a) (b) is a reference graph for the up and down and left and right vibration acceleration for each speed used as the evaluation criteria in the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1,2 : 진동 가속도센서 5 : 속도센서1,2: vibration acceleration sensor 5: speed sensor

6 : 고주파 필터부 7 : 증폭기6: high frequency filter unit 7: amplifier

8, 10 : 제 1 및 제 2 A/D 변환기 9 : F/V 변환부8, 10: first and second A / D converter 9: F / V converter

11 : 버퍼 12 : ROM11: buffer 12: ROM

13 : RAM 14 : 데이타 처리부13 RAM 14 Data Processing Unit

15 : 키 입력부 16 : 출력부15: key input unit 16: output unit

100 : 동력차 200 : 부수차100: power car 200: subcar

본 발명은 도시철도 차량의 운행중 진동 시험장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동 가속도센서와 속도센서를 이용하여 주행중인 도시철도 차량에서 발생되는 좌우/상하 방향의 진동 가속도를 정해진 각 속도별로 측정하여 산술 평균화한 후 그 결과값으로 해당 도시철도 차량의 동력차와 부수차에서 발생되는 주행 중 진동 가속도를 평가하여 주행의 안전성 평가관련 요소로 활용할 수 있도록 발명한 것이다.The present invention relates to a vibration testing apparatus and a method thereof for driving an urban railway vehicle, and more specifically, to determine the angular velocity of the left and right and up and down directions generated in a traveling urban railway vehicle using a vibration acceleration sensor and a speed sensor. After measuring by arithmetic average and evaluating the acceleration of vibration generated in the power car and the secondary car of the urban railway vehicle as the result value, it was invented to be used as a safety evaluation related factor.

일반적으로 도시철도 차량은 선로 위를 대량으로 여객과 화물을 수송하는 교통수단으로써, 점차로 주행 안정성 확보와 함께 다양한 수요자의 요구사항들을 충족시켜야 하는 실정이다. In general, the urban railway vehicle is a means of transporting passengers and cargo in a large amount on the track, and gradually meets the requirements of various consumers while securing driving stability.

또, KS 규격에서는 도시철도차량 진동시험과 관련하여 KS R 9160 “철도차량의 진동특성측정방법”에서 6좌표계의 직선운동과 회전운동을 측정하도록 하고 있다. 그러나 회전운동은 주로 틸팅차량에 적용되는 경우가 많으므로 도시철도차량 진동특성이라 할 수 있는 상하방향, 좌우방향의 직선운동과 곡선주행시의 차량의 쏠림을 알 수 있는 좌우방향의 정상가속도를 설정하였다. 철도 차량의 시험과 관련하여 UIC, ISO 등에서 규정은 있으나 KS R 9160 “철도차량의 진동특성측정방법”과 거의 유사하다In addition, the KS standard requires that KS R 9160, "Method for Measuring the Vibration Characteristics of Railway Vehicles," measure linear and rotational movements of the six coordinate system in connection with the vibration test of urban railway vehicles. However, since the rotational motion is often applied to a tilting vehicle, the linear movement in the vertical and horizontal directions, which are the vibration characteristics of the urban railway vehicle, and the normal acceleration in the left and right directions, which show the vehicle's tipping during curve driving, are set. . Regarding the testing of railway vehicles, there are regulations in UIC, ISO, etc., but they are almost similar to KS R 9160 "Measuring method of vibration characteristics of railway vehicles".

그러나 이러한 기존의 시험방법은 각기 다른 측정 시스템을 개별적으로 적용 하여 평가하고 있으므로 분석과 평가 과정에 많은 시간이 소요되어 경비가 많이 들게 될 뿐만 아니라 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.However, since these conventional test methods are evaluated by applying different measurement systems individually, the analysis and evaluation process takes a lot of time and costs a lot, and there is a problem that the reliability is degraded.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 도시철도 차량의 동력차와 부수차의 센터 피봇 상부의 차체 바닥에 좌우/상하방향에 대한 진동을 측정할 수 있도록 진동 가속도센서를 설치함과 동시에 속도센서를 설치하여 실제 운행노선에 대해서 실차 시험을 실시하여 주행의 안전성 평가에 따른 시스템의 효율성과 유용성을 대폭 증진시킬 수 있는 도시철도 차량의 운행중 진동 시험장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, the vibration acceleration sensor is installed to measure the vibration in the left and right / up and down direction on the bottom of the vehicle body of the center pivot upper portion of the power car and the secondary car of the urban railway vehicle In addition, the present invention provides a vibration testing device and a method for driving an urban railway vehicle that can greatly improve the efficiency and usefulness of the system according to the safety evaluation by conducting an actual vehicle test on the actual driving route by installing a speed sensor. There is a purpose.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명 장치의 태양은, 동력차와 부수차의 센터 피봇 상부의 차체 바닥에 각각 설치되어 좌우/상하방향에 대한 진동을 측정하는 좌우/상하 진동 가속도센서와; 상기 동력차에 설치되어 운행속도를 검출하는 속도센서와; 상기 진동 가속도센서들을 통해 검출되는 진동신호에 포함된 고주파를 제거해 주는 고주파 필터부와; 상기 고주파 필터부를 통해 입력되는 동력차 및 부수차의 좌우/상하방향 진동신호를 일정레벨로 증폭시켜 주는 증폭기와; 상기 증폭기를 통해 아날로그신호로 입력되는 동력차 및 부수차의 좌우/상하방향 진동신호를 디지탈신호로 변환시켜 주는 제 1 A/D 변환기와; 상기 속도센서를 통해 주파수의 형태로 검출되는 속도신호를 전압으로 변환시켜 주는 F/V 변환부와; F/V 변환부를 통해 아날로그신호로 입력되는 도시철도 차량의 운행속도를 디지탈신호로 변환시켜 주는 제 2 A/D 변환기와; 상기 제 1 및 2 A/D 변환기를 통해 입력되는 동력차 및 부수차의 좌우/상하방향 진동 데이타 및 속도 데이타를 일시 기억했다가 데이타 처리부에 전달하는 버퍼와; 주행의 안전성 평가에 필요한 프로그램 및 데이타가 기억되는 ROM과; 측정된 데이타들이 일시 저장되었다가 데이타 처리부의 요청시 출력해 주는 RAM과; 측정 프로그램을 통해 주행중인 도시철도 차량의 좌우/상하 방향에 따른 진동 가속도를 검출하여 전 구간에 걸쳐 주행의 안전성을 평가해 주는 데이타 처리부와; 주행중인 도시철도 차량의 시험 구간을 포함하여 측정된 데이타를 시험자가 입력할 수 있는 키 입력부와; 상기 데이타 처리부에 의해 평가된 각종 데이타가 출력되는 출력부로 구성한 것을 특징으로 한다.Aspects of the present invention for achieving the above object of the present invention, the left and right / up and down vibration acceleration sensor which is installed at the bottom of the vehicle body of the center pivot upper portion of the power vehicle and the secondary vehicle to measure the vibration in the left and right / up and down directions; A speed sensor installed at the power vehicle to detect a driving speed; A high frequency filter unit for removing high frequencies included in the vibration signal detected by the vibration acceleration sensors; An amplifier for amplifying the vibration signals of the power difference and the aberration in the left and right and up and down directions to a predetermined level through the high frequency filter; A first A / D converter converting the left and right vibration signals of the power difference and the aberration, which are input as analog signals through the amplifier, into digital signals; An F / V converter converting the speed signal detected in the form of frequency through the speed sensor into a voltage; A second A / D converter for converting a traveling speed of an urban railway vehicle, which is input as an analog signal through an F / V converter, into a digital signal; A buffer which temporarily stores left / right and up / down vibration data and speed data of the power vehicle and the sub-aberration inputted through the first and second A / D converters and transfers them temporarily to a data processor; A ROM storing programs and data necessary for evaluating driving safety; RAM for temporarily storing the measured data and outputting the data at the request of the data processor; A data processor which detects vibration accelerations along the left and right and up and down directions of the running city railroad vehicle through a measurement program and evaluates driving safety over the entire section; A key input unit through which a tester can input measured data including a test section of a running urban railway vehicle; And an output unit for outputting various data evaluated by the data processing unit.

또한, 본 발명 방법은 데이타 처리부에서 열차가 운행중인지를 검출하는 단계와; 열차가 운행중이면 시험자가 키 입력부를 통해 정해준 구간에서 동력차와 부수차의 상하/좌우 방향에 대한 최대 진폭을 검출하여 그때의 운행속도와 진동량을 측정하는 단계와; 상기에서 실시간으로 측정되는 진동주파수와 속도를 RAM에 기록하는 단계와; 정해진 속도 단위 마다 진동 가속도를 환산하여 그래프로 작성하는 단계와; 전 구간에서 얻은 최대 진동 가속도 값을 각 속도로 좌우/상하로 구분하여 정해진 수식을 통해 산술 평균화하는 단계와; 상기에서 산술 평균한 결과값을 출력부를 통해 출력해 주는 단계와; 해당 도시철도 차량이 특정 노선에서 주행 중 좌우/상하 방향으로 발생된 진동 가속도 분석을 통해 주행의 안전성을 평가하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
In addition, the method of the present invention comprises the steps of detecting whether the train is running in the data processing unit; If the train is in operation, detecting the maximum amplitude in the up / down / left / right directions of the power vehicle and the secondary vehicle in the section determined by the tester through the key input unit, and then measuring the driving speed and vibration amount at that time; Recording the vibration frequency and the speed measured in real time in the RAM; Generating a graph by converting the vibration acceleration for each predetermined speed unit; Arithmetical averaging through a predetermined equation by dividing the maximum vibration acceleration value obtained in all sections at each speed into left and right / up and down; Outputting an arithmetic average result value through the output unit; And evaluating the safety of the driving by analyzing the vibration acceleration generated in the left and right directions while the vehicle is running on the specific line.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명 장치의 블록 구성도를 나타낸 것이다.1 shows a block diagram of an apparatus of the present invention.

이에 따르면 본 발명 장치는, 동력차(100)와 부수차(200)의 센터 피봇 상부의 차체 바닥에 각각 설치되어 좌우/상하 방향에 대한 진동을 측정하는 좌우/상하 진동 가속도센서(1)(2)와; Accordingly, the apparatus of the present invention is installed on the bottom of the vehicle body of the center pivot upper portion of the power vehicle 100 and the secondary aberration 200, respectively, and the left and right and up and down vibration acceleration sensors 1 and 2 for measuring vibration in the left and right and up and down directions. Wow;

상기 동력차(100)에 설치되어 운행속도를 검출하는 속도센서(5)와; A speed sensor 5 installed at the power vehicle 100 to detect a driving speed;

상기 진동 가속도센서(1)(2)들을 통해 검출되는 진동신호에 포함된 고주파를 제거해 주는 고주파 필터부(6)와; A high frequency filter unit 6 for removing high frequencies included in the vibration signal detected through the vibration acceleration sensors 1 and 2;

상기 고주파 필터부(6)를 통해 입력되는 동력차 및 부수차의 좌우/상하방향에 대한 진동신호를 일정레벨로 증폭시켜 주는 증폭기(7)와; An amplifier (7) for amplifying the vibration signal in the left / right and up / down directions of the power difference and the aberration inputted through the high frequency filter part (6) to a predetermined level;

상기 증폭기(7)를 통해 아날로그신호로 입력되는 동력차 및 부수차의 좌우/상하방향 진동신호를 디지탈신호로 변환시켜 주는 제 1 A/D 변환기(8)와; A first A / D converter 8 for converting the left and right vibration signals of the power difference and the aberration, which are input as analog signals through the amplifier 7, into digital signals;

상기 속도센서(5)를 통해 주파수의 형태로 검출되는 속도신호를 전압으로 변환시켜 주는 F/V 변환부(9)와; An F / V converter 9 for converting a speed signal detected in the form of frequency through the speed sensor 5 into a voltage;

F/V 변환부(9)를 통해 아날로그신호로 입력되는 도시철도 차량의 운행속도를 디지탈신호로 변환시켜 주는 제 2 A/D 변환기(10)와; A second A / D converter 10 for converting a traveling speed of an urban railway vehicle, which is input as an analog signal through the F / V converter 9, into a digital signal;

상기 제 1 및 2 A/D 변환기(8)(10)를 통해 입력되는 동력차 및 부수차의 좌우/상하방향 진동 데이타 및 속도 데이타를 일시 기억했다가 데이타 처리부(14)에 전달하는 버퍼(11)와; A buffer 11 that temporarily stores the left and right vibration data and the velocity data of the power vehicle and the aberration inputted through the first and second A / D converters 8 and 10 and transmits them temporarily to the data processor 14. Wow;

주행의 안전성 평가에 필요한 각종 프로그램을 포함하여 측정된 데이타가 저장되는 ROM(12)과; A ROM 12 which stores measured data including various programs necessary for evaluating driving safety;

측정된 데이타들이 일시 저장되었다가 데이타 처리부(14)의 요청시 출력해 주는 RAM(13)과; A RAM 13 for temporarily storing the measured data and outputting the data at the request of the data processor 14;

측정 프로그램을 통해 주행중인 도시철도 차량의 좌우/상하 방향에 따른 진동 가속도를 검출하여 전 구간에 걸쳐 데이타를 처리하는 데이타 처리부(14)와; A data processor 14 which detects vibration accelerations along the left and right and up and down directions of a city railroad vehicle running through a measurement program and processes data over the entire section;

주행중인 도시철도 차량의 시험 구간을 포함하여 각종 데이타를 시험자가 입력할 수 있는 키 입력부(15)와; A key input unit 15 through which a tester can input various data including a test section of a running urban railway vehicle;

상기 데이타 처리부(14)에 의해 처리된 측정 데이타가 출력되는 출력부(16)로 구성된 것을 특성으로 한다.It is characterized by that it comprises an output unit 16 to which the measurement data processed by the data processing unit 14 is output.

또한, 도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이다.2 shows a flowchart for explaining the method of the present invention.

이에 따르면 본 발명 방법은, 데이타 처리부(14)에서 열차가 운행중인지를 검출하는 단계와; The method according to the present invention comprises the steps of: detecting whether a train is operating in the data processor 14;

열차가 운행중이면 시험자가 키 입력부(15)를 통해 정해준 구간에서 동력차(100)와 부수차(200)의 상하/좌우 방향에 대한 진동 가속도의 최대 진폭을 검출하여 그때의 운행속도와 진동량을 측정하는 단계와; When the train is in operation, the tester detects the maximum amplitude of the vibration acceleration in the up / down / left / right directions of the power car 100 and the sub-car 200 in the section determined by the key input unit 15, and then measures the driving speed and the vibration amount at that time. Making a step;

상기에서 실시간으로 측정되는 진동주파수와 속도를 RAM에 기록하는 단계와; Recording the vibration frequency and the speed measured in real time in the RAM;

10km/h 마다 진동 가속도를 환산하여 그래프 데이타로 작성하는 단계와; Converting the vibration acceleration every 10 km / h into graph data;

전 구간에서 얻은 최대 진동 가속도 값을 10km/h 속도 단위로 좌우/상하 방향별로 구분하여 정해진 수식을 통해 산술 평균하여 그래프 데이타로 작성하는 단계와; Generating the graph data by arithmetically averaging the maximum vibration acceleration values obtained in all sections by the 10km / h speed unit by left / right and up / down directions through a predetermined formula;

상기에서 산술 평균화된 결과값을 출력부(16)를 통해 출력해 주는 단계와; Outputting the arithmetic averaged result value through the output unit 16;

해당 도시철도 차량이 특정 노선에서 주행 중 좌우/상하 방향으로 발생된 진동 가속도를 통해 주행 안전성을 평가하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.And evaluating driving safety through vibration acceleration generated in the left / right and up / down directions while the corresponding urban vehicle is traveling on a specific line.

이와 같은 구성 및 단계로 이루어진 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the present invention made of such a configuration and steps as follows.

먼저, 동력차(100)와 부수차(200)의 좌우/상하방향으로 발생되는 진동을 정확히 측정하기 위하여 각각의 차량 센터 피봇 상부의 차체 바닥에 좌우/상하 진동 가속도센서(1)(2)를 각각 설치한다.First, in order to accurately measure the vibration generated in the left / right and up / down directions of the power vehicle 100 and the sub-wheel 200, right and left / up and down vibration acceleration sensors 1 and 2 are respectively placed on the floor of the vehicle body above the vehicle center pivot. Install.

또한, 상기 동력차(100)의 차륜 부분에는 도시철도 차량의 운행속도를 펄스 형태로 검출하는 속도센서(5)를 설치하게 된다.In addition, a speed sensor 5 is installed at the wheel portion of the power vehicle 100 to detect the traveling speed of the urban railway vehicle in the form of a pulse.

이 때, 상기 동력차(100) 및 부수차(200)에 각각 설치된 좌우/상하 진동 가속도센서(1)(2)에서 검출되는 진동신호에는 고주파 성분이 포함되어 있으므로 이 고주파 성분을 제거하기 위하여 10Hz 이상의 성분을 제거하는 고주파 필터부(6)를 진동 가속도센서(1)(2)의 출력부에 설치한다.At this time, since the vibration signal detected by the left / right and up / down vibration acceleration sensors 1 and 2 installed in the power vehicle 100 and the secondary aberration 200 respectively includes a high frequency component, a high frequency component is removed by 10 Hz or more. The high frequency filter part 6 which removes a component is attached to the output part of the vibration acceleration sensor 1 and 2. As shown in FIG.

또한, 상기 고주파 필터부(6)를 통해 입력되는 동력차(100) 및 부수차(200)의 좌우/상하방향에 대한 진동신호는 그 레벨이 비교적 낮으므로 이를 일정레벨로 증폭시켜 주기 위한 증폭기(7)를 상기 고주파 필터부(6)의 출력단에 설치한다.In addition, since the level of the vibration signal in the left / right and up / down directions of the power car 100 and the aberration 200 input through the high frequency filter unit 6 is relatively low, an amplifier 7 for amplifying it to a predetermined level 7 ) Is installed at the output end of the high frequency filter section 6.

또, 상기 속도센서(5)를 통해 검출되는 도시철도 차량의 속도 검출신호는 그 속도에 부응하는 주파수의 펄스 형태를 가지므로 이를 전압으로 변환시켜 주기 위해 상기 속도센서(5)의 출력단에는 F/V 변환부(9)를 설치한다.In addition, since the speed detection signal of the urban railway vehicle detected by the speed sensor 5 has a pulse shape of a frequency corresponding to the speed, the output terminal of the speed sensor 5 has an F / The V converter 9 is provided.

한편, 상기와 같이 증폭기(7)를 통해 입력되는 동력차(100) 및 부수차(200)의 좌우/상하방향 진동신호나 F/V 변환부(9)를 통해 입력되는 도시철도 차량의 운행속도는 각각 아날로그신호 형태를 가지므로 데이타 처리부(14)에서 인식할 수 있도록 하기 위해 각각의 출력단에 제 1 및 제 2 A/D 변환기(8)(10)를 설치하여 이들 아날로그신호를 각각 디지탈신호로 변환시켜 줄 수 있도록 한다.Meanwhile, as described above, the traveling speed of the urban railway vehicle input through the left / right and up / down vibration signals or the F / V converter 9 of the power vehicle 100 and the sub-wheel 200 input through the amplifier 7 is Since each has an analog signal form, first and second A / D converters 8 and 10 are provided at respective outputs so that they can be recognized by the data processor 14, and these analog signals are converted into digital signals, respectively. Make it work.

상기 제 1 및 제 2 A/D 변환기(8)(10)의 출력단자와 데이타 처리부(14)의 입력단자 사이에는 버퍼(11)를 설치하여 전술한 바와 같이 도시철도 차량의 주행 중 제 1 및 제 2 A/D 변환기(8)(10)를 통해 실시간으로 입력되는 동력차(100) 및 부수차(200)의 좌우/상하 방향 진동 데이타 및 속도 데이타들이 각각 버퍼(11)를 통해 일시 기억되었다가 순차적으로 데이타 처리부(14)에 유실없이 전달되도록 한다.A buffer 11 is provided between the output terminals of the first and second A / D converters 8 and 10 and the input terminals of the data processing unit 14, so that the first and second driving of the urban railway vehicle as described above. The left and right vibration data and the velocity data of the power vehicle 100 and the aberration 200 input in real time through the second A / D converter 8 and 10 are temporarily stored through the buffer 11, respectively. The data processing unit 14 is sequentially transmitted without loss.

또한, 상기 데이타 처리부(14)의 입력단자에는 주행의 안전성 평가에 필요한 프로그램을 포함하여 측정된 데이타가 기억되는 ROM(12)과 측정된 데이타들이 일시 저장되었다가 출력해 주는 RAM(13)을 설치함과 동시에 주행중인 도시철도 차량의 시험 구간을 포함하여 각종 데이타를 시험자가 입력할 수 있는 키 입력부(15)를 설치하고, 그의 출력부에는 프로그램을 통해 평가된 각종 데이타를 출력시킬 수 있는 프린터나 모니터 등과 같은 출력부(16)를 설치한다.In addition, an input terminal of the data processor 14 includes a ROM 12 including a program necessary for evaluating driving safety and a RAM 13 storing measured data and temporarily storing and outputting the measured data. In addition, a key input unit 15 for inputting various data including a test section of a city railway vehicle being driven is provided, and a printer capable of outputting various data evaluated through a program is provided at the output unit. An output unit 16 such as a monitor is provided.

물론, 상기 데이타 처리부(14) 자체내에는 주행중인 도시철도 차량의 좌우/상하 방향에 따른 진동 가속도를 검출하여 전 구간에 걸쳐 주행 안전성을 평가할 수 있는 프로그램을 수행할 수 있는 운용 프로그램을 기억한다.Of course, the data processing unit 14 itself stores an operation program capable of detecting a vibration acceleration along the left and right and up and down directions of the running city railroad vehicle and executing a program for evaluating driving safety over the entire section.

상기와 같은 본 발명 장치가 실장된 도시철도 차량의 운행중 진동 시험은 상,하행선 구간의 각 역간마다 진동 가속도를 측정할 수 있도록 하되, 이 구간에서 왕복 실시하며, 또한 시험 차량의 운행속도는 상업 운행시 정규 운행속도로 실시하는 것을 원칙으로 한다.Vibration test during operation of the urban railway vehicle equipped with the present invention device as described above to measure the vibration acceleration between each station of the up, down line section, and the reciprocating is carried out in this section, the running speed of the test vehicle is commercial operation As a general rule, it shall be carried out at the regular operating speed.

한편, 상기 데이타 처리부(14)에서는 열차가 운행을 시작하면 동력차(100) 및 부수차(200)에 각각 설치되어 있는 좌우/상하 진동 가속도센서(1)(2)를 통해 시험자가 키 입력부(15)를 통해 정해준 구간에서의 동력차(100)와 부수차(200)의 상하/좌우 방향에 대한 최대 진폭을 검출하여 그때의 운행속도와 진동을 각각 실시간으로 측정하게 된다.On the other hand, in the data processor 14, when the train starts running, the tester enters the key input unit 15 through the left / right and up / down vibration acceleration sensors 1 and 2 installed in the power vehicle 100 and the sub-wheel vehicle 200, respectively. The maximum amplitude of the up and down and left and right directions of the power vehicle 100 and the sub-wheel 200 in the section determined through the) is detected to measure the running speed and vibration at that time in real time.

즉, 시험자에 의해 정해진 측정 구간을 단위로 하여 해당 구간내에서 최대치의 진폭(Peak to Peak)을 취하고, 그 때의 열차 운행속도를 기록하게 된다.That is, the peak to peak of the measurement section is taken in the section determined by the tester, and the train speed at that time is recorded.

상기와 같이 실시간으로 측정되는 진동 주파수와 속도는 RAM(13)에 일시적으로 기록하고, 정해진 시속 단위(예를들어 10km/h) 마다 진동 가속도(단위는 g로 표시함)를 환산하여 그때 그때의 시속 단위별 진동 가속도를 그래프 데이타로 작성하여 출력하게 되는데, 이와 같은 그레프 데이타 작성은 측정 전 구간에 걸쳐 실시된다.As described above, the vibration frequency and speed measured in real time are temporarily recorded in the RAM 13, and the vibration acceleration (unit is expressed in g) is converted at every predetermined speed unit (for example, 10 km / h). The vibration acceleration for each speed unit is generated and output as graph data. Such graph data creation is performed over the entire measurement section.

상기와 같이 특정 도시철도 차량이 정해진 구간을 운행하며 전 구간에서 최 대 진동 가속도가 얻어지면 상기 데이타 처리부(14)에서는 이 값을 각 속도로 좌우/상하로 구분하여 정해진 수식을 통해 산술 평균화한 다음 그 결과값을 출력부(16)를 통해 출력해 주게 된다.As described above, when a specific urban railway vehicle travels a predetermined section, and the maximum vibration acceleration is obtained in all sections, the data processor 14 divides the value into left and right and up and down at each speed, and arithmetic averages it. The result is output through the output unit 16.

도 3의 (a)는 본 발명에서 평가 기준으로 사용되는 각 속도별 상하 진도 가속도에 대한 기준을 나타낸 그래프이고, (b)는 좌우 진동 가속도에 대한 기준 그래프를 나타낸 것이다.Figure 3 (a) is a graph showing the criteria for the up and down acceleration for each speed used as the evaluation criteria in the present invention, (b) shows a reference graph for the left and right vibration acceleration.

따라서, 시험자는 상기 출력부(16)를 통해 출력되는 상하/좌우 진동 가속도에 대한 기준 그래프를 보고 해당 도시 철도 차량이 특정 노선에서 운행중의 진동 가속도에 대한 안전성을 평가를 할 수 있다.Therefore, the tester can evaluate the safety of the vibration acceleration of the city railway vehicle running on a specific line by looking at the reference graph for the up / down / left / right vibration acceleration output through the output unit 16.

한편, 상기에 있어서 ROM(12)과 RAM(13)은 기억장치로써 이에 한정하는 것은 아니고 이와 동일한 기능을 갖는 다른 기억소자 또는 기억장치를 사용하여도 무관하며, 버퍼(11)를 포함하여 ROM(12)과 RAM(13), 데이타 처리부(14), 키입력부(15) 및 출력부(16)는 이들 기능을 모두 구비한 퍼스널 컴퓨터 또는 노트북 컴퓨터로 대치해도 동일한 효과를 가질 수 있다.On the other hand, in the above, the ROM 12 and the RAM 13 are not limited to the above-described storage devices, and other memory devices or storage devices having the same function may be used. 12 and the RAM 13, the data processing unit 14, the key input unit 15 and the output unit 16 can have the same effect even if they are replaced by a personal computer or a notebook computer having all of these functions.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안 된다. This invention can be implemented in other various forms, without deviating from the mind or main characteristic. Therefore, the above-described embodiments are merely examples in all respects and should not be interpreted limitedly.

본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로서, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않고, 다시 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.The scope of the present invention is shown by the scope of the claims, which are not limited by the specification text, and all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 단일 시스템을 이용하여 운행중인 도시철도 차량의 주행에 따른 안전성을 평가할 수 있도록 함으로써 진동 시험장치의 데이타 및 신뢰성을 확보할 수 있고, 또 시험 결과에 대한 분석을 일괄 처리하여 평가 자료를 자동 생성시켜 줌으로써 진동 시험 결과에 대한 분석 및 평가를 용이하게 실시할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.As described in detail above, according to the present invention, it is possible to secure the data and the reliability of the vibration test apparatus by evaluating the safety according to the running of an urban railway vehicle using a single system, and to analyze the test results. It is a very useful invention such that the analysis and evaluation of the vibration test results can be easily performed by automatically generating the evaluation data by processing the batch.

Claims (5)

동력차와 부수차의 센터 피봇 상부의 차체 바닥에 각각 설치되어, 동력차와 부수차의 좌우/상하방향에 대한 진동을 측정하는 좌우/상하 진동 가속도센서와; Left and right and up and down vibration acceleration sensors which are respectively installed at the bottom of the vehicle body above the center pivot of the power vehicle and the minor vehicle, and measure vibrations in the left and right and vertical directions of the power vehicle and the minor vehicle; 상기 동력차에 설치되어 운행속도를 검출하는 속도센서와; A speed sensor installed at the power vehicle to detect a driving speed; 상기 진동 가속도센서들을 통해 검출되는 진동신호에 포함된 10hz 이상의 고주파를 제거해 주는 고주파 필터부와; A high frequency filter unit for removing high frequencies of 10 Hz or more included in the vibration signal detected by the vibration acceleration sensors; 상기 고주파 필터부를 통해 입력되는 동력차 및 부수차의 좌우/상하방향에 대한 진동신호를 일정레벨로 증폭시켜 주는 증폭기와; An amplifier for amplifying the vibration signal in the left and right / up and down directions of the power difference and the sub aberration inputted through the high frequency filter part to a predetermined level; 상기 증폭기를 통해 아날로그신호로 입력되는 동력차 및 부수차의 좌우/상하방향 진동신호를 디지탈신호로 변환시켜 주는 제 1 A/D 변환기와; A first A / D converter converting the left and right vibration signals of the power difference and the aberration, which are input as analog signals through the amplifier, into digital signals; 상기 속도센서를 통해 주파수의 형태로 검출되는 속도신호를 전압으로 변환시켜 주는 F/V 변환부와; An F / V converter converting the speed signal detected in the form of frequency through the speed sensor into a voltage; F/V 변환부를 통해 아날로그신호로 입력되는 도시철도 차량의 운행속도를 디지탈신호로 변환시켜 주는 제 2 A/D 변환기와; A second A / D converter for converting a traveling speed of an urban railway vehicle, which is input as an analog signal through an F / V converter, into a digital signal; 상기 제 1 및 2 A/D 변환기를 통해 입력되는 동력차 및 부수차의 좌우/상하방향 진동 데이타 및 속도 데이타를 일시 기억했다가 데이타 처리부에 전달하는 버퍼와; A buffer which temporarily stores left / right and up / down vibration data and speed data of the power vehicle and the sub-aberration inputted through the first and second A / D converters and transfers them temporarily to a data processor; 주행의 안전성 평가에 필요한 프로그램을 포함하여 측정된 데이타가 기억되는 ROM과; A ROM for storing measured data including a program necessary for evaluating driving safety; 각종 데이타들이 일시 저장되었다가 데이타 처리부의 요청시 출력해 주는 RAM과; RAM for temporarily storing various data and outputting the data at the request of the data processor; 소정의 프로그램을 통해 주행중인 도시철도 차량의 좌우/상하 방향에 따른 진동 가속도를 검출하여 전 구간에 걸쳐 데이타를 처리하는 데이타 처리부와; A data processing unit which detects vibration accelerations along the left and right and up and down directions of a city railroad vehicle running through a predetermined program and processes data over the entire section; 주행중인 도시철도 차량의 시험 구간을 포함하여 각종 데이타를 시험자가 입력할 수 있는 키 입력부와; A key input unit through which a tester can input various data including a test section of a running city railway vehicle; 상기 데이타 처리부에 의해 평가된 각종 데이타가 출력되는 출력부로 구성된 것을 특성으로 하는 도시철도 차량의 운행중 진동 시험장치.An on-vehicle vibration testing apparatus for an urban railway vehicle, characterized by comprising an output unit for outputting various data evaluated by the data processing unit. 삭제delete 삭제delete 데이타 처리부에서 열차가 운행중인지를 검출하는 단계와; Detecting whether a train is operating in a data processor; 열차가 운행중이면 시험자가 키 입력부를 통해 정해준 구간에서 동력차와 부수차의 상하/좌우 방향에 대한 최대 진폭을 검출하여 그때의 운행속도와 진동량을 측정하는 단계와; If the train is in operation, detecting the maximum amplitude in the up / down / left / right directions of the power vehicle and the secondary vehicle in the section determined by the tester through the key input unit, and then measuring the driving speed and vibration amount at that time; 상기에서 실시간으로 측정되는 진동주파수와 속도를 RAM에 기록하는 단계와; Recording the vibration frequency and the speed measured in real time in the RAM; 정해진 속도 단위 마다 진동 가속도를 환산하여 그래프로 작성하는 단계와; Generating a graph by converting the vibration acceleration for each predetermined speed unit; 전 구간에서 얻은 최대 진동 가속도 값을 각 속도로 좌우/상하로 구분하여 정해진 수식을 통해 산술 평균화하는 단계와; Arithmetical averaging through a predetermined equation by dividing the maximum vibration acceleration value obtained in all sections at each speed into left and right / up and down; 상기에서 산술 평균한 결과값을 출력부를 통해 출력해 주는 단계와; Outputting an arithmetic average result value through the output unit; 해당 도시철도 차량이 특정 노선에서 주행 중 좌우/상하 방향으로 발생된 진동 가속도 분석을 통해 주행의 안전성을 평가하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 도시철도 차량의 운행중 진동 시험방법.And evaluating the safety of driving by analyzing the vibration acceleration generated in the left and right directions while the vehicle is running on a specific route. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 정해진 속도 단위는 10km/h인 것을 특징으로 하는 도시철도 차량의 운행중 진동 시험방법.Vibration test method during operation of the urban railway vehicle, characterized in that the predetermined speed unit is 10km / h.
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