KR100651193B1 - A sensing-system of electric feeder in electrical railway - Google Patents

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한영재
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김석원
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한국철도기술연구원
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    • B60L2200/26—Rail vehicles

Abstract

본 발명은 전기철도차량의 전력공급 감시 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철도차량의 차륜에 설치되어 철도차량의 주행중 차륜의 회전수에 부응하는 펄스신호를 발생하는 속도센서와; 상기 속도센서를 통해 검출되는 단속 펄스의 주파수를 전압으로 변환하여 주는 주파수/전압 변환부와; 상기 주파수/전압 변환부에서 출력되는 아날로그의 철도차량 속도전압을 디지털신호로 변환시켜 주는 A/D 변환부와; 상기 A/D 변환부의 출력신호를 입력받아 철도차량의 현재 주행속도를 검출하는 차속 검출부와; 상기 속도센서를 통해 검출되는 단속 펄스를 계수하는 카운터와; 상기 카운터의 출력신호를 입력받아 펄스수에 대비되는 철도차량의 주행거리를 산출하여 그 위치를 검출하는 위치정보 검출부와; 철도차량에 공급되는 전압을 전차선으로부터 검출하는 전차선 전압 검출부와; 철도차량에 흐르는 전류를 전차선으로부터 전류를 검출하는 전차선 전류 검출부와; 상기 전차선 전압 및 전류 검출부의 출력신호를 입력받아 전력의 사용량, 역율, 실효값 및 고조파 함유량을 분석하는 전력분석기와; 상기 전차선 전압 및 전류 검출부로부터 출력되는 높은 전압 및 전류값을 정해진 낮은 전압의 순시값으로 변환시켜 주는 신호변환기와; 상기 전력분석기 및 신호변환기에서 출력되는 아날로그의 정보를 디지탈신호로 변환시켜 주는 A/D 변환부와; 상기한 차속 검출부와 위치정보 검출부, 전력분석기 및 신호변환기의 출력신호를 실시간으로 입력받아 기억함과 동시에 이선이나 차량 고장의 발생시 그 시점에서의 속도 및 위치 정보와 함께 전력상태 정보를 판단하여 기억 및 출 력하는 컴퓨터로 구성한 것이다.The present invention relates to a power supply monitoring system for an electric railway vehicle, and more particularly, comprising: a speed sensor installed at a wheel of a railroad vehicle and generating a pulse signal corresponding to the rotational speed of the wheel while the railroad vehicle is running; A frequency / voltage converter converting the frequency of the intermittent pulse detected by the speed sensor into a voltage; An A / D converter converting the analog railroad vehicle speed voltage output from the frequency / voltage converter into a digital signal; A vehicle speed detector configured to receive an output signal of the A / D converter and detect a current traveling speed of a railway vehicle; A counter for counting intermittent pulses detected by the speed sensor; A position information detection unit which receives the output signal of the counter and calculates the traveling distance of the railway vehicle compared to the number of pulses and detects the position thereof; A catenary line voltage detector for detecting a voltage supplied to a railroad car from a catenary line; A catenary current detecting unit for detecting a current flowing through the railroad car from a catenary line; A power analyzer which receives the output signal of the catenary voltage and current detector and analyzes the amount of power used, power factor, effective value, and harmonic content; A signal converter for converting a high voltage and a current value output from the catenary voltage and current detector into an instantaneous value of a predetermined low voltage; An A / D converter converting analog information output from the power analyzer and the signal converter into a digital signal; Receives and stores the output signals of the vehicle speed detector, the position information detector, the power analyzer, and the signal converter in real time, and determines the power status information along with the speed and position information at the time when two-wire or vehicle failure occurs. It is composed of computers.

따라서, 최적의 운행 스케쥴 조정과 차량 고조파 저감 대책에 대한 수립이 가능하고, 또한 이선이나 차량 고장 발생시 그때의 위치에 대한 정보를 정확히 알아 궤도회로 또는 가선에 대한 유지보수를 빠른 시일내에 수행할 수 있어 안전성에 대한 신뢰성을 대폭 증대시킬 수 있는 것이다.Therefore, it is possible to establish optimum driving schedule adjustment and countermeasures to reduce harmonics of the vehicle.In addition, it is possible to perform the maintenance of track circuits or wires in a short time by accurately knowing the information on the position at the time of the deviation or vehicle failure. It is possible to greatly increase the reliability of safety.

주행속도, 위치정보, 전력분석, 이선Travel speed, location information, power analysis, two line

Description

전기철도차량의 전력공급 감시 시스템 {A sensing-system of electric feeder in electrical railway} Power supply monitoring system for electric railway vehicles {A sensing-system of electric feeder in electrical railway}             

도 1은 본 발명 시스템의 블럭 구성도.1 is a block diagram of a system of the present invention;

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

1 : 속도센서 2 : 주파수/전압 변환부1: speed sensor 2: frequency / voltage converter

3 : A/D 변환부 4 : 차속 검출부3: A / D converter 4: Vehicle speed detector

5 : 카운터 6 : 위치정보 검출부5: counter 6: location information detector

7 : 전차선 전압 검출부 8 : 전차선 전류 검출부7: catenary voltage detection unit 8 catenary current detection unit

9 : 전력분석기 10 : 신호변환기9: power analyzer 10: signal converter

11,12 : A/D 변환부 13 : 컴퓨터11,12: A / D conversion unit 13: computer

14 : 모니터 15 : 유선 통신 인터페이스14 monitor 15 wired communication interface

16 : 무선 통신 인터페이스 17 : 철도운행 관리 시스템16: wireless communication interface 17: railway operation management system

본 발명은 전기철도차량의 전력공급 감시 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전차선 전압과 전류를 가선으로부터 받은 후에 이 신호들을 전력분석기와 신호변환기로 보내도록 하고, 전력분석기를 통해서는 전력량, 역율, 실효값, 고조파 함유량에 대한 결과를 신호변환기를 통해서 순시값으로 제공되도록 함은 물론 속도와 위치에 대한 정보를 컴퓨터로 입력받아 고장 또는 이선이 발생한 구간을 정확하게 모니터링 할 수 있도록 발명한 것이다.The present invention relates to a power supply monitoring system for an electric railway vehicle, and more particularly, after receiving the electric line voltage and current from a live line, sending the signals to a power analyzer and a signal converter, and through the power analyzer, the power amount, power factor, The results of the effective value and harmonic content are provided as an instantaneous value through a signal converter, and the invention is provided to accurately monitor the section in which a failure or aberration occurs by receiving information on the speed and position into a computer.

일반적으로 전기철도차량 및 도시철도차량의 안전한 운행을 위해 중요한 것 중의 하나가 안정적인 전원공급이라고 할 수 있다. In general, one of the important things for the safe operation of electric and urban railway vehicles can be said to be a stable power supply.

즉, 지상에 설치되어 있는 가선으로부터 판토그래프가 안정적으로 전원을 공급받고 있는지를 확인하는 것은 매우 중요한 것이다. In other words, it is very important to check whether the pantograph is stably supplied with power from the wire installed on the ground.

따라서, 전원의 불안정한 공급으로 인해 이선이 발생할 경우에는 전장품들의 중대고장이나 열화를 급속도로 진전시킬 수 있기 때문에 전력공급을 감시해야 한다. Therefore, in the event of a wire failure due to unstable supply of power, the power supply must be monitored since a serious failure or deterioration of the electronics can be rapidly developed.

그런데, 전기철도차량에 전력공급이 원활히 이루어지고 있는지를 확인해야 함에도 불구하고 종래에는 노트북만을 이용하여 한쪽 전차선에 대한 자료만을 입수하고 있기 때문에 순시값에 대한 정보를 받지 못하여 철도차량의 속도 등을 제어할 때 사용되는 한 주기동안의 위상이나, 그 위상에 있어서 "0"점을 통과할 때의 위상각에 대한 자료를 전혀 파악할 수가 없었다. By the way, despite the need to check whether the electric railway vehicle is properly supplied with electric power, conventionally, only the data on one train line is obtained using only a laptop, so it is impossible to receive information on instantaneous values, thereby controlling the speed of the railway vehicle. We could not find any data on the phase for one period used when we used it, or the phase angle when passing the "0" point in that phase.

다시 말해서 종래에는 전기철도차량의 전력량을 측정할 경우에는 가선전압과 가선전류에 대한 자료를 받아 전력분석기를 거친 후에 전력량, 역율, 실효값 등을 구해왔다.In other words, conventionally, when measuring the electric power amount of an electric railway vehicle, the power voltage, the power factor, the effective value, etc. have been obtained after passing through the power analyzer by receiving data on the line voltage and the line current.

그러나, 종래에는 실효값으로 측정해왔기 때문에 레일에서 약간의 홈 등이 발생되어 이선과 같이 짧은 시간동안 전력이 변하는 현상에 대한 시험자료를 전혀 받을 수가 없을 뿐만 아니라, 그때의 속도나 철도차량의 위치에 대한 정보를 받지 못해서 고장이 발생하더라도 정확한 원인을 찾지 못하여 어느 부분을 어떻게 고쳐야 하는지를 전혀 알 수 없는 문제점이 있다.However, in the past, since the measurement was made by the effective value, not only the test data about the phenomenon of changing the power in a short time such as two wires due to the occurrence of some grooves in the rail, but also the speed and the position of the railway vehicle at that time Even if a failure occurs because you do not receive the information about the problem is not able to find the exact cause of which part and how to fix at all.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 주행중인 전기철도차량에서 속도와 위치 정보 및 전차선 전압과 전류를 정확히 측정하여 어느 정도의 속도와 위치에서 어떠한 전력 공급상태(즉, 그때의 역률, 전력량, 고조파 함유량 등)인지를 순시값으로 파악할 수 있도록 하여 최적의 운행 스케쥴 조정과 차량 고조파 저감 대책에 대한 수립이 가능하고, 또한 이선이나 차량 고장 발생시 그때의 위치에 대한 정보를 정확히 알아 궤도회로 또는 가선에 대한 유지보수를 빠른 시일내에 수행할 수 있도록 하는 전기철도차량의 전력공급 감시 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, by accurately measuring the speed and position information and the catenary voltage and current in a running electric railway vehicle at any speed and position of any power supply state (that is, By determining the power factor, power amount, harmonic content, etc.) in an instantaneous value, it is possible to establish optimal driving schedules and measures to reduce harmonics of the vehicle. It is an object of the present invention to provide a power supply monitoring system for an electric railway vehicle that can perform maintenance on track circuits or wires as soon as possible.

상기한 본 발명의 목적은, 철도차량의 차륜에 설치되어 철도차량의 주행중 차륜의 회전수에 부응하는 펄스신호를 발생하는 속도센서와; 상기 속도센서를 통해 검출되는 단속 펄스의 주파수를 전압으로 변환하여 주는 주파수/전압 변환부와; 상 기 주파수/전압 변환부에서 출력되는 아날로그의 철도차량 속도전압을 디지털신호로 변환시켜 주는 A/D 변환부와; 상기 A/D 변환부의 출력신호를 입력받아 철도차량의 현재 주행속도를 검출하는 차속 검출부와; 상기 속도센서를 통해 검출되는 단속 펄스를 계수하는 카운터와; 상기 카운터의 출력신호를 입력받아 펄스수에 대비되는 철도차량의 주행거리를 산출하여 그 위치를 검출하는 위치정보 검출부와; 철도차량에 공급되는 전압을 전차선으로부터 검출하는 전차선 전압 검출부와; 철도차량에 흐르는 전류를 전차선으로부터 전류를 검출하는 전차선 전류 검출부와; 상기 전차선 전압 및 전류 검출부의 출력신호를 입력받아 전력의 사용량, 역율, 실효값 및 고조파 함유량을 분석하는 전력분석기와; 상기 전차선 전압 및 전류 검출부로부터 출력되는 높은 전압 및 전류값을 정해진 낮은 전압의 순시값으로 변환시켜 주는 신호변환기와; 상기 전력분석기 및 신호변환기에서 출력되는 아날로그의 정보를 디지탈신호로 변환시켜 주는 A/D 변환부와; 상기한 차속 검출부와 위치정보 검출부, 전력분석기 및 신호변환기의 출력신호를 실시간으로 입력받아 기억함과 동시에 이선이나 차량 고장의 발생시 그 시점에서의 속도 및 위치 정보와 함께 전력상태 정보를 판단하여 기억 및 출력하는 컴퓨터로 구성하되, 상기 컴퓨터에서는 각종 정보를 모니터에 직접 표시하거나 유무선 통신 인터페이스를 통해 원격지의 철도운행 관리 시스템으로 출력시켜 줄 수 있도록 함으로써 달성할 수 있다.
An object of the present invention is a speed sensor is provided on the wheel of the railway vehicle for generating a pulse signal corresponding to the rotational speed of the wheel while the railway vehicle running; A frequency / voltage converter converting the frequency of the intermittent pulse detected by the speed sensor into a voltage; An A / D conversion unit for converting an analog railway vehicle speed voltage output from the frequency / voltage conversion unit into a digital signal; A vehicle speed detector configured to receive an output signal of the A / D converter and detect a current traveling speed of a railway vehicle; A counter for counting intermittent pulses detected by the speed sensor; A position information detection unit which receives the output signal of the counter and calculates the traveling distance of the railway vehicle compared to the number of pulses and detects the position thereof; A catenary line voltage detector for detecting a voltage supplied to a railroad car from a catenary line; A catenary current detecting unit for detecting a current flowing through the railroad car from a catenary line; A power analyzer which receives the output signal of the catenary voltage and current detector and analyzes the amount of power used, power factor, effective value, and harmonic content; A signal converter for converting high voltage and current values output from the catenary voltage and current detectors into instantaneous values of a predetermined low voltage; An A / D converter converting analog information output from the power analyzer and the signal converter into a digital signal; Receives and stores the output signals of the vehicle speed detector, the position information detector, the power analyzer and the signal converter in real time, and determines and stores the power status information along with the speed and position information at the time when two-wire or vehicle failure occurs. The computer can be achieved by displaying various information directly on a monitor or outputting the information to a remote railway operation management system through a wired or wireless communication interface.

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

도 1은 본 발명 시스템의 블록 구성도를 나타낸 것이다.1 shows a block diagram of a system of the present invention.

이에 따르면 본 발명 시스템은, 철도차량의 차륜에 설치되어 철도차량의 주행중 차륜의 회전수에 부응하는 펄스신호를 발생하는 속도센서(1)와; According to the present invention, there is provided a system comprising: a speed sensor (1) installed at a wheel of a railroad vehicle for generating a pulse signal corresponding to the rotational speed of a wheel while the railroad vehicle is running;

상기 속도센서(1)를 통해 검출되는 단속 펄스의 주파수를 전압으로 변환하여 주는 주파수/전압 변환부(2)와; A frequency / voltage converter (2) for converting the frequency of the intermittent pulse detected by the speed sensor (1) into a voltage;

상기 주파수/전압 변환부(2)에서 출력되는 아날로그의 철도차량 속도전압을 디지털신호로 변환시켜 주는 A/D 변환부(3)와; An A / D converter (3) for converting an analog railway vehicle speed voltage output from the frequency / voltage converter (2) into a digital signal;

상기 A/D 변환부(3)의 출력신호를 입력받아 철도차량의 현재 주행속도를 검출하는 차속 검출부(4)와; A vehicle speed detector (4) which receives the output signal of the A / D converter (3) and detects the current traveling speed of the railway vehicle;

상기 속도센서(1)를 통해 검출되는 단속 펄스를 계수하는 카운터(5)와; A counter (5) for counting intermittent pulses detected by the speed sensor (1);

상기 카운터(5)의 출력신호를 입력받아 펄스수에 대비되는 철도차량의 주행거리를 산출하여 차량의 위치를 검출하는 위치정보 검출부(6)와; A position information detector (6) which receives the output signal of the counter (5) and calculates the traveling distance of the railway vehicle compared to the number of pulses to detect the position of the vehicle;

철도차량에 공급되는 전압을 전차선으로부터 검출하는 전차선 전압 검출부(7)와; A catenary line voltage detector 7 for detecting a voltage supplied to the railroad car from a catenary line;

철도차량에 흐르는 전류를 전차선으로부터 전류를 검출하는 전차선 전류 검출부(8)와; A catenary current detecting unit 8 for detecting a current flowing through the railroad car from a catenary line;

상기 전차선 전압 및 전류 검출부(7)(8)의 출력신호를 입력받아 전력의 사용량, 역율, 실효값 및 고조파 함유량을 분석하는 전력분석기(9)와; A power analyzer (9) which receives the output signals of the catenary voltage and current detectors (7) (8) and analyzes the amount of power used, power factor, effective value, and harmonic content;

상기 전차선 전압 및 전류 검출부(7)(8)로부터 검출되는 높은 전압 및 전류 값을 정해진 낮은 전압의 순시값으로 변환시켜 주는 신호변환기(10)와; A signal converter (10) for converting the high voltage and current values detected by the catenary voltage and current detectors (7) (8) into instantaneous values of a predetermined low voltage;

상기 전력분석기(9) 및 신호변환기(10)에서 출력되는 아날로그의 정보를 디지탈신호로 변환시켜 주는 A/D 변환부(11)(12)와; An A / D converter (11) (12) for converting analog information output from the power analyzer (9) and the signal converter (10) into a digital signal;

상기 A/D 변환부(11)(12)를 통해 입력되는 차속 검출부(4)와 위치정보 검출부(6), 전력분석기(9) 및 신호변환기(10)의 출력신호를 실시간으로 입력받아 기억함과 동시에 이선이나 차량 고장의 발생시 그 시점에서의 속도 및 위치 정보와 함께 전력상태 정보를 판단하여 기억 및 출력하는 컴퓨터(13)로 구성한 것을 특징으로 한다.Receiving and storing output signals of the vehicle speed detector 4, the position information detector 6, the power analyzer 9, and the signal converter 10 input through the A / D converters 11 and 12 in real time; At the same time, it is characterized by comprising a computer 13 for determining, storing and outputting the power state information together with the speed and position information at the time of the occurrence of two wires or a vehicle failure.

이 때, 상기 컴퓨터(13)는 각종 판단정보를 모니터(14)에 직접 표시하거나, 유무선 통신 인터페이스(15)(16)를 통해 원격지의 철도운행 관리 시스템(17)으로 출력하는 것을 특징으로 한다.At this time, the computer 13 is characterized in that it displays the various judgment information directly on the monitor 14, or output to the railway operation management system 17 of the remote place through the wired or wireless communication interface (15, 16).

이와 같이 구성된 본 발명 시스템의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the system of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 본 발명 시스템 중 철도차량의 차륜에 설치되어 있는 속도센서(1)는 철도차량의 주행중 차륜의 회전수에 부응하는 펄스신호를 계속 발생하여 주파수/전압 변환부(2) 및 카운터(5)로 출력시켜 주게 된다.First, the speed sensor 1 installed on the wheel of a railway vehicle of the present invention continuously generates a pulse signal corresponding to the rotational speed of the wheel while the railroad vehicle is traveling, thereby converting the frequency / voltage converter 2 and the counter 5. Will be printed as

따라서, 주파수/전압 변환부(2)에서는 상기 속도센서(1)를 통해 검출되는 단속 펄스의 주파수를 아날로그의 전압으로 변환하여 A/D 변환부(3)로 출력시켜 주게 되고, 상기 A/D 변환부(3)에서는 주파수/전압 변환부(2)에서 출력되는 아날로그의 철도차량 속도전압을 디지털신호로 변환시켜 주게 된다.Accordingly, the frequency / voltage converter 2 converts the frequency of the intermittent pulse detected by the speed sensor 1 into an analog voltage and outputs the analog voltage to the A / D converter 3. In the converting section 3, the analog railroad vehicle speed voltage output from the frequency / voltage converting section 2 is converted into a digital signal.

그러므로 차속 검출부(4)에서는 상기 A/D 변환부(3)의 출력신호를 입력받아 철도차량의 현재 주행속도가 어느 정도인지를 검출하여 컴퓨터(13)에 전달하게 된다.Therefore, the vehicle speed detector 4 receives the output signal of the A / D converter 3 and detects the current traveling speed of the railway vehicle and transmits it to the computer 13.

한편, 카운터(5)에서는 상기 속도센서(1)를 통해 검출되는 단속 펄스를 계수하여 위치정보 검출부(6)로 보내게 되므로 상기 위치정보 검출부(6)에서는 상기 카운터(5)의 출력신호를 입력받아 펄스수에 대비되는 철도차량의 주행거리를 산출하여 차량의 위치를 검출하게 된다.On the other hand, since the counter 5 counts the intermittent pulses detected by the speed sensor 1 and sends them to the position information detector 6, the position information detector 6 inputs the output signal of the counter 5. The distance of the railway vehicle compared to the number of pulses is calculated to detect the position of the vehicle.

이 때, 상기 위치정보 검출부(6)에서 철도차량의 위치를 파악하는 산출 방법은 철도차량의 차륜이 한바퀴 회전될 때 발생하는 펄스수와 차륜의 원주 길이 데이타를 근거로 하여 상기 카운터(5)에서 입력되는 펄스수에 차륜의 원주길이를 곱하는 형태를 통해 철도차량이 출발하는 시점은 "0"으로 보고 환산하여 현재 철도차량이 몇 Km 지점을 주행하고 있는지를 계속해서 산출하여 그 데이타를 위치 정보로 인지하고 컴퓨터(13)로 전송하게 된다.At this time, the calculation method for determining the position of the railway vehicle in the position information detecting unit 6 is based on the number of pulses generated when the wheel of the railway vehicle is rotated and the circumferential length data of the wheel, the counter 5 When the number of pulses input is multiplied by the circumferential length of the wheel, the starting point of the railway vehicle is calculated as "0", and it is continuously calculated as to how many Km points the railway vehicle is currently traveling. It is recognized and transmitted to the computer 13.

또한, 상기와 같이 철도차량의 주행중 속도와 위치정보를 계속 검출하여 컴퓨터(13)로 입력시켜 줄 때 이와 동시에 전차선 전압 검출부(7)와 전차선 전류 검출부(8)에서는 철도차량의 판토그래프에 공급되는 전압과 그에 흐르는 전류를 각각 검출하여 전력분석기(9)와 신호변환기(10)로 출력시켜 준다.As described above, when the speed and position information of the railroad vehicle are continuously detected and inputted to the computer 13, the tramline voltage detector 7 and the tramline current detector 8 are supplied to the pantograph of the railroad vehicle. The voltage and the current flowing thereto are detected and output to the power analyzer 9 and the signal converter 10.

따라서, 상기 전력분석기(9)에서는 상기 전차선 전압 및 전류 검출부(7)(8)의 출력신호를 입력받아 전력의 상태를 분석하게 되는데, 이 때 상기 전력분석기에서는 해당 철도차량에서 사용하는 전력량과 역율, 실효값 및 고조파 함유량 등을 검출 분석하게 된다.Accordingly, the power analyzer 9 receives the output signals of the catenary voltage and current detectors 7 and 8 to analyze the state of power. In this case, the power analyzer analyzes the amount of power and the power factor used by the railway vehicle. , The effective value and the harmonic content are detected and analyzed.

또한, 상기 신호변환기(10)에서는 전차선 전압 및 전류 검출부(7)(8)로부터 검출되는 높은 전압 및 전류값을 정해진 낮은 전압의 순시값으로 변환시켜 주게 된다.In addition, the signal converter 10 converts the high voltage and current values detected by the catenary voltage and current detectors 7 and 8 into instantaneous values of a predetermined low voltage.

이 때, 상기 전력분석기(9) 및 신호변환기(10)에서 출력되는 정보는 아날로그 신호이므로 이를 컴퓨터(13)에서 인식할 수 있도록 디지탈신호로 변환시켜 주게 된다.At this time, since the information output from the power analyzer 9 and the signal converter 10 is an analog signal, it is converted into a digital signal so that the computer 13 can recognize it.

따라서, 상기 컴퓨터(13)에서는 A/D 변환부(11)(12)를 통해 입력되는 차속 검출부(4)와 위치정보 검출부(6), 전력분석기(9) 및 신호변환기(10)의 출력신호를 실시간으로 입력받아 기억함과 동시에 이선이나 차량 고장의 발생시 그 시점에서의 속도 및 위치 정보와 함께 전차선으로부터 공급되는 전력의 상태정보(즉, 전력 사용량, 역율, , 실효값, 고조파 함유랑 등)를 판단하여 기억 및 출력하게 된다.Therefore, in the computer 13, the output signals of the vehicle speed detector 4, the position information detector 6, the power analyzer 9, and the signal converter 10 input through the A / D converters 11 and 12 are Is stored in real time, and at the same time the speed and position information at the time of the occurrence of two-wire or vehicle breakdown, along with the status information of power supplied from the tram line (ie power consumption, power factor, effective value, harmonic content, etc.) Judging, memory and output.

즉, 상기 컴퓨터(13)에서 주행중인 철도차량에 공급되는 전력의 상태를 속도와 위치별로 판단함과 동시에 이선이나 차량 고장 발생부를 판단하게 된다.That is, the state of the power supplied to the railroad car running on the computer 13 is determined for each speed and position, and at the same time, the second line or the vehicle failure generation unit is determined.

그 결과 이선으로 인해 전력 공급이 일정시간 동안 없었거나, 전력공급장치부에서 고장이 발생된 것으로 진단되면 차속 검출부(4)와 위치정보 검출부(6)의 출력신호를 입력받아 이선이나, 전력공급장치의 고장으로 판단된 시점에서의 철도차량의 현재 주행속도 및 어느 지점을 주행중인지에 대한 위치 정보(KP; Kilo Post)를 읽어들여 자체내에 기억함과 동시에 모니터(14)와 같은 출력장치에 이를 표시해 줌으로써 가선전압이 좋지 않은 지점에서의 전력상태 정보와 함께 정확한 위치와 속도 추적이 가능하게 된다.As a result, if the power supply has not been provided for a certain time due to two wires or if it is diagnosed that a failure has occurred in the power supply unit, the output signals of the vehicle speed detection unit 4 and the position information detection unit 6 are input to the two wires or the power supply unit. By reading the location information (KP; Kilo Post) about the current traveling speed of the railway vehicle and the point at which it was determined to be faulty, and storing it in itself and displaying it on an output device such as the monitor 14 Accurate location and speed tracking along with power status information at poor line voltages are possible.

뿐만 아니라, 상기 컴퓨터(13)에서는 유무선 통신 인터페이스(15)(16)가 더 구비되어 있으므로 필요에 따라서는 상기와 같이 검출된 전력상태, 위치, 속도 정보를 직접 표시하거나, 원격지의 철도운행 관리 시스템(17)에 전송시켜 해당 철도차량이 주행되고 있는 도중 이선이나, 전력공급장치가 어느 지점에서 어떠한 원인으로 인해 고장났는지를 정확히 인식하고 빠른 시간내에 필요한 후속 조치를 취할 수 있는 것이다.In addition, since the computer 13 further includes wired and wireless communication interfaces 15 and 16, if necessary, the power state, position, and speed information detected as described above may be directly displayed, or a remote railway operation management system. By transmitting to (17), it is possible to accurately recognize the cause of the failure of the railway line or the power supply at any point while the railroad vehicle is being driven, and take the necessary follow-up measures as soon as possible.

즉, 본 발명 시스템에서는 전차선으로부터 받은 전압과 전류값 중 한 부분을 전력분석기(9)로 보내어 역률, 전력량, 실효값, 고조파 함유량을 구하여 컴퓨터(13)로 바로 보내서 샘플링 주파수를 약 10kHz이상으로 빠르게 받아들여 전력품질을 모니터링 하면서 그때의 위치 및 속도 정보를 기억함과 동시에 모니터(14)에 표시함은 물론 필요에 따라서는 유무선 통신 인터페이스(15)(16)를 통해 원격지의 철도운행 관리 시스템(17)에 전송시켜 줌으로써 가선전압이 좋지 않는 곳에 대한 정보를 정확하게 파악할 수 있다. That is, in the system of the present invention, one portion of the voltage and current values received from the train line is sent to the power analyzer 9, and the power factor, power amount, rms value, and harmonic content are calculated and sent directly to the computer 13, so that the sampling frequency is increased to about 10 kHz or more. It accepts and monitors the power quality, memorizes the position and speed information at the time and displays it on the monitor 14, as well as the remote railway operation management system 17 through the wired / wireless communication interfaces 15 and 16 as necessary. By sending it to, it is possible to accurately grasp the information about the place where the line voltage is not good.

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 발명 시스템에 따르면, 주행중인 전기철도차량에서 속도와 위치 정보 및 전차선으로부터 공급되는 전력의 상태를 측정하여 주행속도와 그때의 위치에서 사용되는 전력이 어떤 상태인지를 확인할 수 있도록 함으로써 최적의 운행 스케쥴 조정과 차량 고조파 저감 대책에 대한 수립이 가능하고, 또한 이선이나 차량 고장 발생시 그때의 위치에 대한 정보를 정확히 알아 궤도회로 또는 가선에 대한 유지보수를 빠른 시일내에 수행할 수 있어 안전성에 대한 신뢰성을 대폭 증대시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to determine the state of the speed and position information and the electric power used at the current position by measuring the speed and position information and the state of the electric power supplied from the tram line in the electric railway vehicle in operation. It is possible to establish the optimum driving schedule adjustment and the countermeasures to reduce the harmonics of the vehicle.In addition, it is possible to perform the maintenance of the track circuit or the overhead line as soon as the information on the position at the time of the deviation or vehicle breakdown is accurately known. It is a very useful invention that can greatly increase the reliability of safety.

Claims (4)

철도차량의 차륜에 설치되어 철도차량의 주행중 차륜의 회전수에 부응하는 펄스신호를 발생하는 속도센서와; A speed sensor installed at the wheel of the railway vehicle and generating a pulse signal corresponding to the rotational speed of the wheel while the railway vehicle is traveling; 상기 속도센서를 통해 검출되는 단속 펄스의 주파수를 전압으로 변환하여 주는 주파수/전압 변환부와; A frequency / voltage converter converting the frequency of the intermittent pulse detected by the speed sensor into a voltage; 상기 주파수/전압 변환부에서 출력되는 아날로그의 철도차량 속도전압을 디지털신호로 변환시켜 주는 A/D 변환부와; An A / D converter converting the analog railroad vehicle speed voltage output from the frequency / voltage converter into a digital signal; 상기 A/D 변환부의 출력신호를 입력받아 철도차량의 현재 주행속도를 검출하는 차속 검출부와; A vehicle speed detector configured to receive an output signal of the A / D converter and detect a current traveling speed of a railway vehicle; 상기 속도센서를 통해 검출되는 단속 펄스를 계수하는 카운터와; A counter for counting intermittent pulses detected by the speed sensor; 상기 카운터의 출력신호를 입력받아 펄스수에 대비되는 철도차량의 주행거리를 산출하여 그 위치를 검출하는 위치정보 검출부와;A position information detection unit which receives the output signal of the counter and calculates the traveling distance of the railway vehicle compared to the number of pulses and detects the position thereof; 철도차량에 공급되는 전압을 전차선으로부터 검출하는 전차선 전압 검출부와; A catenary line voltage detector for detecting a voltage supplied to a railroad car from a catenary line; 철도차량에 흐르는 전류를 전차선으로부터 전류를 검출하는 전차선 전류 검출부와; A catenary current detecting unit for detecting a current flowing through the railroad car from a catenary line; 상기 전차선 전압 및 전류 검출부의 출력신호를 입력받아 전력의 사용량, 역율, 실효값 및 고조파 함유량을 분석하는 전력분석기와; A power analyzer which receives the output signal of the catenary voltage and current detector and analyzes the amount of power used, power factor, effective value, and harmonic content; 상기 전차선 전압 및 전류 검출부로부터 출력되는 높은 전압 및 전류값을 정해진 낮은 전압의 순시값으로 변환시켜 주는 신호변환기와; A signal converter for converting a high voltage and a current value output from the catenary voltage and current detector into an instantaneous value of a predetermined low voltage; 상기 전력분석기 및 신호변환기에서 출력되는 아날로그의 정보를 디지탈신호로 변환시켜 주는 A/D 변환부와; An A / D converter converting analog information output from the power analyzer and the signal converter into a digital signal; 상기한 차속 검출부와 위치정보 검출부, 전력분석기 및 신호변환기의 출력신호를 실시간으로 입력받아 기억함과 동시에 주행중인 전기철도 차량의 이선이나 전력공급 장치의 고장의 발생시 그 시점에서의 속도 및 위치 정보와 전력상태 정보를 판단하여 기억하고, 유무선 통신 인터페이스를 통해 원격지의 철도운행 관리 시스템에 실시간으로 전송시켜 주는 컴퓨터로 구성한 것을 특징으로 하는 전기철도차량의 전력공급 감시 시스템.In addition to receiving and storing the output signals of the vehicle speed detecting unit, the position information detecting unit, the power analyzer, and the signal converter in real time, the speed, position information, and power at the time of the occurrence of a failure of the electric supply vehicle or a failure of the power supply device in operation. A power supply monitoring system for an electric railway vehicle, comprising a computer that determines and stores state information and transmits the information to a railroad operation management system at a remote location in real time through a wired or wireless communication interface. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 컴퓨터는 주행중인 전기철도 차량의 이선이나 전력공급장치의 고장의 발생시 그 시점에서의 속도 및 위치 정보와 전력상태 정보를 실시간으로 모니터에 출력시켜 주는 것을 특징으로 하는 전기철도차량의 전력공급 감시 시스템.The computer outputs the power supply monitoring system of the electric railway vehicle, which outputs the speed and position information and the power state information at the time in case of a fault of the electric railway vehicle or the power supply device in operation. . 삭제delete 삭제delete
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