KR100800110B1

KR100800110B1 - 원격제어가능한 전자식 계전 연동 제어시스템.

Info

Publication number: KR100800110B1
Application number: KR1020070034775A
Authority: KR
Inventors: 김태권; 이시빈
Original assignee: 유경제어 주식회사
Priority date: 2007-04-09
Filing date: 2007-04-09
Publication date: 2008-02-01

Abstract

본 발명은 인접역의 원격제어가 가능한 전자식 계전 연동 제어시스템에 관한 것으로서, 마이크로프로세서를 이용하여 현장역의 계전연동장치로 제어명령을 출력하는 기계실제어장치와; 상기 기계실제어장치를 전자식으로 제어취급하는 표시제어부와; 상기 기계실제어장치로부터 역 구내에 설치된 현장기기의 동작상태 및 고장상태 등을 전송받아 통보하는 한편, 그와 관련된 정보를 데이터베이스화하여 관리 및 시뮬레이션하는 유지보수부; 및 상기 기계실제어장치와 모뎀 통신하여 타 역의 현장기기를 원격지에서 제어하는 원격제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 기존의 계전 연동 제어시스템의 기능을 모두 수행하면서 각종 자동화기능 및 데이터처리기능을 수행하고, 유지보수설비 및 원격제어설비까지 설비의 증설이 용이하며, 조작장치의 고장발생시 열차의 운행에 지장을 주지 않고 곧바로 예비장치로 교체하여 사용할 수 있고, 운전취급자의 오조작을 사전에 차단하며, 유지보수가 편리하고 다수개의 인접역을 별도의 장치 없이 컴퓨터로 원격제어할 수 있는 효과가 있다.

연동장치, 계전연동장치, 전자식 계전연동장치, 전자식 조작판, 원격제어

Description

원격제어가능한 전자식 계전 연동 제어시스템.{Relay type interlocking System with remote control}

도 1은 종래의 계전 연동 제어시스템의 블럭도

도 2는 본 발명에 의한 전자식 계전 연동 제어시스템의 블럭도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 모자이크방식 조작반 11 : 표시램프

12 : 표시버튼 20, 510 : 계전연동장치

30, 550 : 신호선로 40, 520 : 현장기기

100 : 기계실제어장치 110 : CPU부

120 : 입력부 130 : 출력부

140 : 정류부 150 : 전원부

160, 240, 440 : 광통신부 170, 450 : 모뎀

180 : 운영동작 프로그램 200 : 표시제어부

210, 410 : 1계 PC 220, 420 : 2계 PC

230, 430 : 절체부 250, 330, 470 : 모니터

260 : 표시제어운용프로그램 300 : 유지보수부

310 : PC 320 : 프린터

340 : 유지보수 프로그램 400 : 원격제어부

460 : 원격제어운영프로그램 530 : RS-422

540 : 광케이블

<기술분야>

본 발명은 계전연동장치가 설치된 역 구내의 신호기, 전기선로전환기 등과 같은 각종 신호설비를 마이크로프로세서(Microprocessor)(혹은 마이크로컴퓨터)를 이용하여 운전취급실의 표시제어 컴퓨터와 연결한 후, 이를 통해 현장에 설치된 각종 신호설비의 운영상태를 감시하거나 취급하는 한편, 설치 개소에 따라 인접 역의 계전연동장치를 원격제어하고, 장치의 운전조작자에게 현장설비의 운영현황 및 동작 상태를 화면과 문자로 실시간 표시하도록 제어하는 인접역의 원격제어가능한 전자식 계전 연동 제어시스템에 관한 것이다.

열차가 운행되는 각 역의 구내에는 역 구내로 진출입하는 모든 열차가 안전하게 운행될 수 있도록 제어하기 위한 연동 제어시스템이 설치되어 운영되고 있다.

여기에서 연동 제어시스템이란 역 구내에 설치되어 역 구내로 진입 또는 진 출하는 모든 열차의 흐름을 제어하는 각종 장치(예를 들면 신호기, 궤도회로, 선로전환기 등)가 기계적으로나 전기적으로 서로 상충됨이 없이 연쇄적으로 동작될 수 있도록 함으로서 신호의 현시나 선로전환의 불일치 등으로 야기되는 열차 사고의 발생 원인을 근원적으로 제거하여 열차의 안전 운행을 확보하기 위한 시스템을 말한다.

현재 사용되고 있는 계전 연동 제어시스템은 도 1에 도시된 바와 같이,

역 구내에 설치되어 계전기를 연쇄적으로 동작시켜 현장기기(40)를 제어하도록 회로구성된 계전연동장치(20)와; 상기 계전연동장치(20)의 운영을 감시하는 표시램프(11)와 상기 계전연동장치(20)를 제어하는 제어버튼(12)을 포함하여 이루어진 모자이크방식조작반(10); 및 이들을 전기적으로 연결하는 신호선로(30)로 구성된다.

상기 계전연동장치(20)를 이용한 진로제어는 다음과 같은 순서에 의해 이루어지게 된다.

먼저 상기 모자이크조작반(10)상에 설치된 표시램프(11)를 보고 열차의 운행 및 현장기기(40)의 동작상황을 감시하다가 필요할 경우 제어버튼(12)을 눌러 진로를 설정하고, 상기 진로가 설정되면 동 신호는 신호선로(30)를 통해 역 구내에 설치된 계전연동장치(20)로 전달되어 현장기기(40)를 제어한다.

이때 상기 계전연동장치(20)의 동작 결과에 관한 정보는 현장의 신호제어장치(예를 들면 신호기, 궤도회로, 선로전환기 등으로 이하 신호제어장치라 한다)의 동작상태에 관한 정보가 되어 다시 신호선로(30)를 통해 상기 모자이크조작반(10)으로 수신되며, 그 결과는 모자이크조작반(10)상에 설치된 표시램프(11)에 현시되어 현장의 신호제어장치의 동작상태를 운전취급자에게 알리게 된다.

한편, 상기 진로설정 신호를 수신한 계전연동장치(20)는 수신된 신호에 따라 각각의 계전기를 연쇄적으로 동작시키되 어느 한 조건이라도 충족되지 않으면 동작을 멈추거나 안전 측으로 동작하도록 되어 있다.

위에서 설명한 바와 같은 동작특성을 갖는 계전 연동 제어시스템은 계전기의 Fail-safe 특성을 이용하여 설계되고 순차적으로 작동되는 까닭에 매우 높은 안전성을 갖는 장점이 있는 반면, 다음과 같은 단점이 있다.

먼저 일일이 버튼을 손으로 눌러 진로를 설정하기 때문에 작동 속도가 느리고, 취급이 불편한 단점과, 취급자의 주의력에 한계가 있어 잦은 오조작이 발생할 뿐만 아니라 오조작의 경우 현장의 제어장치가 실제로 오동작하고(최종적인 오조작의 판단이 내려지기까지는 일단 작동을 한다.) 오조작 되었을 경우 운영자는 이를 취소하고 다시 재조작하여야만 하는 단점이 있다.

그리고 역 구내의 설비 운영현황은 항상 현재의 상황만 표시하게 되므로 정상적인 취급 이외의 특별한 조작이 필요할 경우에는 별도의 문서로 작성하여 운영하여야만 하는 단점이 있고, 장애가 발생 되었을 경우 그 장애의 이력이 남지 않기 때문에 장애의 원인 분석이 불가능하고 그 대책 마련이 어려운 단점이 있다.

게다가 인접된 다른 역에 대한 원격 제어를 필요로 할 경우 별도의 조작반과 제어장치를 반드시 설치해야만 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 기존의 계전 연동 제어시스템에 의해 수행되던 계전연동장치(20)의 기능은 그대로 수행할 수 있도록 하여 열차제어의 안전을 완벽하게 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 마이크로프로세서 기술을 활용하여 기존의 계전 연동 제어시스템에서는 수행할 수 없었던 각종 자동화기능 및 데이터처리기능까지 동시에 수행할 수 있도록 된 전자식 계전 연동 제어시스템을 제공하는데 제1목적이 있다.

그리고 역 구내 신호제어 취급시 운전취급자가 사전에 취급 개소를 확인할 수 있도록 조작반에 조작 상황이 표시되도록 하여 취급자가 취급 동작을 미리 확인한 후 제어할 수 있도록 함으로써 오조작의 위험을 제거하는데 제2목적이 있다.

또한 상기 계전연동장치(20)가 현장기기(40)로부터 입/출력하는 정보를 자체적으로 안정성 여부를 검증하는데 제3목적이 있다.

그리고 각 설비의 모듈화를 추진하여 적은 비용으로 시스템의 다중화를 이루는 한편, 제어명령의 처리 및 표시의 확인에 대한 신뢰성을 향상시키고, 시스템의 고장 시에는 열차의 운행에 지장을 주지 않고도 신속한 유지보수가 가능하도록 하는데 제4목적이 있다.

또한 유지보수자에게 역 구내 운영상태에 관한 제반 정보와 장애발생 개소 및 장애발생 내용에 대한 정보를 제공하는 한편, 그와 관련된 데이터를 데이터베이 스화해서 관리ㆍ제공함으로써 누적데이터를 분석 활용하여 장애 발생에 대한 사전 대처를 함과 동시에 장애 발생시 신속한 대처를 가능하게 하는데 제5목적이 있다.

그리고 다수개의 인접역을 별도의 장치 없이 컴퓨터를 이용한 원격제어부만을 설치하여 운영할 수 있도록 함으로서 운영업무의 단순화를 기하고 장치의 원가를 저감하는데 제6목적이 있다.

본 발명의 원격제어가능한 전자식계전연동장치는 종래와 동일하게 계전연동장치(510)와 현장기기(520)를 포함하되, 종래의 기계식 모자이크방식조작반(10)은 전자식인 기계실제어장치(100)와 표시제어부(200)로 대신하고, 여기에 유지보수부(300) 및 원격제어부(400)를 추가로 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 의한 원격제어가능한 전자식계전연동장치의 구성을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 전자식 계전연동장치의 블럭도를 나타낸다.

역 구내에 설치되어 계전기를 연쇄적으로 동작시켜 현장기기(520)를 제어하도록 회로구성된 계전연동장치(510)와; 역 기계실에 설치되며, 상기 계전연동장치(510)와 연결되어 직접 제어하고, 상기 계전연동장치(510)로부터 현장기기(520)정보를 입력받아 처리하는 기계실제어장치(100)와; 상기 계전연동장치(510)와 상기 기계실제어장치(100)를 전기적으로 연결하는 신호선로(550)와; 운전취급자 사무실에 설치되며, 상기 기계실제어장치(100)와 광통신으로 연결되어 역 구내 운영상태 및 현장 신호기기 등(520)의 동작상태를 감시하고, 열차 운행에 필요할 경우 신호시스템을 제어하는 명령을 생성하며, 운전취급자의 오조작을 판단하는 한편, 역 운영 및 제어정보를 데이터베이스로 관리하는 표시제어부(200)와; 인접역에 설치된 현장기기(520)를 원격지에서 제어하거나 운영할 경우 인접역의 상기 기계실제어장치(100)와 모뎀(170, 450)으로 연결하여 인접역의 동작상태를 표시하거나 제어하고, 그에 따른 운영 및 제어정보를 데이터베이스로 관리하는 원격제어부(400); 및 상기 기계실제어장치(100)와 연결되어, 유지보수자의 편의를 위해 역 구내의 운영상태나 현장 신호기기(520)의 동작상태와, 동작 현황 등을 파악하여 통보하고, 상기 기계실제어장치(100)로부터 전송받은 정보를 사고나 장애의 원인을 분석할 수 있도록 하기 위해 데이터베이스화하여 저장하며, 상기 데이터베이스의 정보에서 특정 시간 때의 운영상태를 재생하여 운영상태를 재현할 수 있는 기능을 제공하는 유지보수부(300);로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 기계실제어장치(100)는 다시,

상기 기계실제어장치(100)의 모든 구성요소에 필요한 전원을 정류하여 공급하는 정류부(140)와; 상기 정류부(140)로부터 입력된 전원을 개별 구성요소에 적합한 전원(24V, 12V, 5V)으로 변환하여 공급하는 전원부(150)와; 하기 입력부(120)의 입력정보를 전송받아 처리하여 상기 유지보수부(300), 표시제어부(200) 및 원격제어부(400)로 전송하고, 상기 표시제어부(200)나 원격제어부(400)로부터 입력받은 제어정보를 처리하여 하기 출력부(130)로 전송하는 CPU(110)부와; 상기 계전연동장치(510)의 출력정보를 직접 입력받아 상기 CPU부(110)로 전송하는 입력부(120)와; 상기 CPU부(110)에서 연산처리되어 출력된 상기 계전연동장치(510)의 제어 출력에 대한 정보를 상기 CPU부(110)에 재전송하여 출력된 정보의 안정성을 재검증하는 출력부(130)와; 상기 CPU부(110)에서 발생한 표시, 메시지, 정보를 신호변환하여 상기 유지보수부(300), 표시제어부(200) 및 하기 모뎀(170)으로 전송하는 한편, 상기 표시제어부(200)나 하기 모뎀(170)에서 전송하는 제어정보를 신호변환하여 상기 CPU부(110)로 전송하는 광통신부(160); 상기 광통신부(160)로부터 원격제어부(400)로 입출력되는 정보를 통신하는 모뎀(170); 및 상기 표시제어부(200), 유지보수부(300)와 모뎀(170) 및 상기 입력부(120)와 출력부(130)로부터 입력되는 정보의 안정성을 판단하는 한편, 상기 계전연동장치(510)를 제어하여 현장기기(520)를 제어하는 운영동작 프로그램(180)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 표시제어부(200)는 다시,

고장시 즉시 대체 동작할 수 있도록 1계PC(210), 2계PC(220)의 2중계로 구성되고, 열차의 운전취급에 필요한정보(신호설비, 운전취급 주의표의 설정 및 취소, 열차번호의 입력 수정 삭제, 메시지 검색)와, 운전취급자의 제어정보를 상기 기계실제어장치(100)에 전달하며, 상기 기계실제어장치(100)의 모든 상태(현장기기(520)의 상태, 열차번호 및 운행상황, 운전취급 내용 및 결과, 각 시스템의 상태, 운전취급 주의표의 설정상태, 메시지의 내용)을 표시하는 컴퓨터(210, 220)와; 상기 2중계로 구성된 두 개의 컴퓨터(210, 220) 중 어느 하나가 고장시 운전취급자의 조작에 따라 전환할 수 있도록 된 절체부(230)와; 상기 컴퓨터(210, 220)의 출력정보를 운전취급자에게 화면 및 메시지로 표시하는 모니터(250)와; 상기 기계실제어장치(100), 유지보수부(300)와 RS422방식으로 광통신하기 위한 광통신부(240); 및 상기 표시제어부(200)의 컴퓨터(210 혹은 220)에 탑재된 상태에서 상기 기계실제어장치(100)로부터 실시간 수집된 데이터를 분석하여 역 운행상황에 따라 운전취급자가 취급할 수 없는 제어명령은 안전 측으로 차단하여 오조작을 방지하고, 운전취급자가 취급한 제어명령은 재확인받은 후 상기 광통신부(240)를 통해 상기 기계실 제어장치(100)로 전송하며, 운전취급자의 제어명령과 상기 기계실 제어장치(100)로부터 수집된 정보를 기록하는 표시제어운용프로그램(260)으로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 원격제어부(400)는 다시,

인접역에 설치된 현장기기를 원격지에서 제어하거나 운영할 경우, 원격지 운전취급자 사무실에 위치하여 인접역의 기계실제어장치(100)와 직접 연결하여 상기 인접역의 기계실제어장치(100)의 모든 상태(현장기기(520) 상태, 열차번호 및 운행상황, 운전취급 내용 및 결과, 각 시스템의 상태, 운전 취급 주의표의 설정상태, 및 메시지의 내용)를 감시하고 열차 운행에 대해 필요할 경우 상기 기계실제어장치(100)를 제어하는 명령을 생성하며 역 운영 및 제어정보를 데이터베이스로 관리하고, 두 개의 컴퓨터 중 어느 하나가 고장시 대체 동작할 수 있도록 2중계로 구성된 컴퓨터(410, 420)와; 상기 2중계로 구성된 컴퓨터(410, 420) 중 어느 하나가 고장시 원격지 운전취급자가 수동으로 전환할 수 있도록 된 절체부(430)와; 상기 컴퓨터(410, 420)의 출력정보를 원격지 운전취급자에게 화면 및 메시지로 표시하는 모니터(470)와; 상기 광통신부(440)로부터 기계실제어장치(100)로 입출력되는 정보를 통신하는 모뎀(450)와; 상기 모뎀(450)으로부터 전송된 데이터를 상기 컴퓨터(410, 420)와 RS422방식으로 광통신하기 위한 광통신부(440); 및 원격제어부(400)의 PC(410 혹은 420)에 탑재된 상태에서 상기 기계실제어장치(100)와 원격제어에 따른 승인절차를 처리하는 한편, 승인이 이루어진 이후 기계실제어장치(100)로부터 실시간 수집된 데이터를 분석하여 인접역의 운행상황에 따라 원격지 운전취급자가 취급할 수 없는 제어명령은 안전측으로 차단하여 오조작을 방지하고, 원격지 운전취급자가 취급한 제어명령은 재확인받은 후 상기 광통신부(440)를 통해 기계실 제어장치(100)로 전송하며, 원격지 운전취급자의 제어명령과 기계실 제어장치(100)로부터 수집된 정보나 장애정보를 기록하는 원격제어 운용프로그램(460)으로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 유지보수부(300)는 다시,

유지보수를 담당하는 운영자 사무실에 설치되며, 상기 기계실제어장치(100)와 RS-422(530)로 연결하는 PC(310)와; 상기 PC(310)의 출력정보를 유지보수자에게 화면 및 메시지로 표시하는 모니터(330)와; 상기 PC(310)에서 수집되어 관리되는 정보를 출력하는 프린터(320)와; 상기 PC(310)에 탑재된 상태에서 상기 기계실제어장치(100)로부터 역 구내 운영상태에 관한 제반 정보를 수집하거나, 수집된 정보를 분석하여 장애발생 내용에 대한 정보를 생성하여 데이터베이스에 기록하고, 상기 데이터베이스에 기록된 정보를 처리하여 지나간 특정 시간대의 운영상태를 재현하거나 시뮬레이션하는 유지보수 프로그램(340)으로 구성됨을 특징으로 한다.

바람직하기는 상기 표시제어부(200)의 1계PC(210) 및 2계PC(220)는 2중계로 구성하되 작동 중이던 컴퓨터(210과 220중 어느 하나)와 대기 중이던 컴퓨터(210과 220중 다른 하나)가 상기 절체부(230)를 통한 전환 이후에도 동일한 정보를 화면에 표시하도록 상기 기계실제어장치(100)로부터 송신되는 정보를 컴퓨터(210과 220) 모두가 항상 수신, 분석 및 기록한다.

바람직하기는 또한 상기 원격제어부(400)의 1계PC(410) 및 2계PC(420)는 2중계로 구성하되 작동 중이던 컴퓨터(410과 420중 어느 하나)와 대기 중이던 컴퓨터(410과 420중 다른 하나)가 상기 절체부(430)를 통한 전환 이후에도 동일한 정보를 화면에 표시하도록 상기 기계실제어장치(100)로부터 송신되는 정보를 컴퓨터(410과 420) 모두가 항상 수신, 분석 및 기록한다.

바람직하기는 또한 상기 기계실제어장치(100), 표시제어부(200), 유지보수부(300)와 원격제어부(400)의 각 구성요소는 예비로 준비하여 각 장치의 고장발생시 즉시 교체할 수 있도록 마련해 둔다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 원격제어가능한 전자식 계전 연동 제어시스템의 동작과정을 설명한다.

본 발명에 의한 동작은 3가지로 구분될 수 있다.

첫째는 운전취급자가 당해 역에서 표시제어부(200)에 의해 역 구내의 현장기기(520)를 제어하는 과정이고, 둘째는 유지보수부(300)가 기계실 제어장치(100)로부터 자료를 수집하여 관리하는 과정이며, 셋째는 인접 역에 있는 현장기기(520)를 원격지 운전취급자가 당해 역에서 원격제어부(400)에 의해 원격제어하는 과정이다.

우선 운전취급자가 당해 역에서 표시제어부(200)에 의해 현장기기(520)를 제어하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 표시제어 운용프로그램(260)은 기계실제어장치(100)로부터 실시간 통신하여 수집한 데이터를 처리하여 운전취급자가 사전에 취급 개소를 확인하고 취급 동작을 미리 확인한 후 제어할 수 있도록 조작 상황을 모니터(250)에 표시하는 한편, 상기 수집된 데이터를 분석하여 운전취급자가 취급할 수 없는 제어명령을 안전 측으로 차단하면, 사용자는 표시제어부의 모니터(250)를 보고 키보드 혹은 마우스와 같은 입력장치를 조작하여 열차의 운전 취급에 필요한 신호설비, 운전취급 주의표의 설정 및 취소, 열차번호의 입력, 수정, 삭제, 메시지 검색 등과 같은 운전자 취급 제어정보 중에서 취급가능한 명령을 입력하고, 상기 운전취급자의 제어명령은 이중계 PC(210, 220)중 주 PC로 선택된 PC(210, 220 중 어느 하나)로 전달되 며, 상기 주 PC에 미리 탑재되어 있는 표시제어 운영프로그램(260)에 의해 가공되어 광통신부(240)와 광케이블(540)을 통해 기계실제어장치(100)의 광통신부(160)로 전송된다.

상기 운전자 취급 제어정보를 수신한 기계실제어장치(100)의 광통신부(160)는 수신된 신호를 CPU부(110)로 출력하며, 동 신호를 수신한 CPU부(110)는 CPU부에 탑재된 운영동작프로그램(180)에 의해 실시간으로 이를 분석한 다음 계전연동장치(510)를 제어하기 위한 신호를 출력부(130)로 보낸다.

이 과정에서 에러(혹은 오조작)가 검지되면 CPU부(110)는 즉시 에러신호를 광통신부(160), 광케이블(540), 광통신부(240)를 통해 표시제어부(200)의 주 PC(210, 220 중 어느 하나)로 전송하며 주 PC는 그 결과를 모니터(250)에 표시하여 사용자에게 오조작 되었음을 알리고 재조작할 것을 요구하는 한편, 이 조작 과정을 각 PC(210와 220)에 설치되어 있는 보조저장장치(도시되지는 않았지만, 하드디스크 혹은 플로피디스크 또는 메모리카드 등 어떠한 형태의 것이라도 좋다)에 저장하여 이후 사고 원인 분석 등에 활용되도록 한다.

한편 CPU부(110)로부터 상기 신호를 수신한 출력부(130)는 동 신호의 안전성을 검증한 후, 동 신호를 계전기를 동작시키기 위한 아날로그 신호로 변환하여 계전연동장치(510)로 전송한다.

또한 상기 출력부(130)로부터 현장기기(520)를 제어하기 위한 신호를 수신한 계전연동장치(510)는 종래의 기계식 계전 연동 제어시스템에 따라 현장기기(520)를 제어하기 위한 신호를 출력하고, 상기 현장기기(520)는 동 계전연동장치(510)로부 터 수신된 신호에 따라 현장기기(520)를 동작시켜 열차의 신호를 현시하여 주거나 선로전환기를 전환함으로써 열차의 흐름을 제어하게 된다.

한편 상기 현장기기(520)의 동작 결과에 관한 정보(현장상태 표시정보, 역운영상태정보, 시스템 동작정보 등)는 계전연동장치(510)를 통해 입력부(120)로 입력되며, 상기 입력부(120)는 동 신호의 안정성을 검증한 다음, 동 신호를 데이터신호로 변환한 후, 다시 상기 CPU부(110)로 출력하고, 동 신호를 입력받은 CPU부(110)는 동 신호의 안정성을 재검증한 후, 광통신부(160), 광케이블(540), 광통신부(240)를 거쳐 표시제어부(200)의 주PC(210와 220)로 전송한다. 상기 기계실 제어장치(100)로부터 상기 신호를 수신한 PC(210와 220)는 동 신호의 안정성을 검증한 후, 모니터(250)로 표시하는 한편, 그 처리결과는 각 PC(210과 220))에 설치되어 있는 보조저장장치(도시되지는 않았지만, 하드디스크 혹은 플로피디스크 또는 메모리카드 등 어떠한 형태의 것이라도 좋다)에 데이터베이스화되어 저장되게 되며, 위 데이터는 이후 사용자의 필요에 따라 사고나 장애의 원인 분석 등과 같은 용도로 활용되게 된다.

위와 같은 과정을 거쳐 현장기기(520)가 기존의 계전연동방식에 의해 제어됨으로서 보다 완벽하게 안전을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 그 동작 결과에 대한 제반 정보는 기계실제어장치(100)의 CPU부(110) 혹은 표시제어부(200)의 각 PC(210, 220)에 의해 가공되어 데이터베이스화된 후, 이후 장애의 원인 분석, 사고의 원인 분석, 잘못된 제어의 사전 확인 등을 가능하게 함으로서 조작의 편이성과 신속성을 높일 수 있게 된다.

여기에서 1계PC(210) 및 2계PC(220)는 절체부(230)에 의해 기존의 이중계 절체방식에 따라 2개의 PC(210, 220) 중 어느 하나의 PC가 주PC로 선택되게 되며, 동작 과정에서 주PC에 이상이 발생하게 되면 상기 절체부(230)에 의해 자동 혹은 수동으로 다른 PC로 절체 된다. 이 절체 방식은 본 발명에만 적용되는 새로운 것은 아니고 이미 사용되고 있는 여러 가지 이중계 절체방식 중에서 본 시스템에 적합한 절체방식을 선택하여 사용하면 되는 것이므로 여기에서 절체방식에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다음 이어서 유지보수부(300)가 기계실 제어장치(100)로부터 자료를 수집하여 관리하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 유지보수부(300)는 표시제어부(200)로 전송되는 동일한 정보를 기계실 제어장치(100)로부터 전송받아 화면과 메시지로 표시한다. 다만, 표시제어부가 안전확보를 위해 2중계로 구성되는 데 반해 유지보수부(300)는 단일계로 구성됨으로서 절체의 기능이 없다는 점과, 상기 표시제어부(200)와 달리 기계실 제어장치(100)를 제어하는 명령을 취급할 수 없고, 지나간 특정 시간대의 운행정보를 영상이나 문자파일로 다시 보거나(review) 장애상황을 시뮬레이션하는 등의 유지보수에 필요한 기능을 더 포함한다.

여기서 상기 유지보수에 필요한 시뮬레이션은 본 발명에만 적용되는 새로운 것은 아니고 이미 사용되고 있는 다양한 시뮬레이션 중에서 본 시스템에 적합한 것을 선택하여 사용하면 되는 것이므로 여기에서 시뮬레이션 방법에 대한 상세한 설 명은 생략하기로 한다.

다음 이어서 원격지 운전취급자가 원격제어부(400)를 통해서 인접한 역의 현장기기(520)를 제어하는 과정을 설명한다.

근본적으로 상기 원격제어부(400)에서 인접역의 현장기기(520)를 원격제어하는 것은 상기 표시제어부(200)의 제어과정과 동일하다. 다만, 먼 거리로 데이터를 전송하여야 하므로 상기 기계실제어장치(100)와 원격제어부(400)에 각각 모뎀(170, 450)이 추가로 더 필요하고, 하나의 기계실 제어장치(100)를 표시제어부(200)와 원격제어부(400)로 운전취급할 수 있으므로 상기 기계실 제어장치(100)를 동시에 제어취급하여 오동작하지 않도록 상기 원격제어부(400)와 상기 기계실제어장치(100)는 별도의 승인과정을 갖는다는 차이만 있을 뿐이다.

상기 원격제어부(400)와 상기 기계실제어장치(100)의 승인과정은 기계실제어장치(100)에서 상기 표시제어부(100)와 상기 원격제어부(400) 중에서 하나로부터 상기 계전연동장치(510)의 제어명령을 전송받아 출력처리하게 하는 것으로서, 일 실시 예로, 상기 기계실제어장치(100)가 상기 표시제어부(100)의 제어명령을 처리하고 있을 때 원격지의 운전취급자가 상기 원격제어부(400)를 통해 상기 기계실제어장치(100)로 제어취급하기를 요청하면, 상기 기계실제어장치(100)는 상기 표시제어부(200)로부터 요청사실을 표시하고, 해당 역의 운전취급자가 요청에 승낙하면 상기 기계실제어장치(100)는 이후 상기 표시제어부(200)의 제어명령을 처리하지 않고 상기 원격제어부(400)의 제어명령을 처리하게 된다.

여기서 상기 원격제어부(400)와 상기 기계실제어장치(100)의 승인처리는 상기 기계실제어장치(100)가 상기 표시제어부(100)와 상기 원격제어부(400) 중에서 하나로부터 상기 계전연동장치(510)의 제어명령을 전송받아 출력처리하게 하는 것으로서, 상기의 실시 예 이외의 다양한 승인처리 방법을 적용하여 사용하면 되는 것이므로 여기에서는 그 승인방법이 아닌, 승인처리과정을 포함하고 있음에 특징이 있는 것이다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능한 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 등록 청구범위뿐만 아니라 이 특허 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 기존의 모자이크방식 조작반을 기계식에서 마이크로프로세서를 이용한 전자식(표시제어반(200)과 기계실제어장치(100))으로 모듈화함으로써, 기존의 계전연동장치의 기능을 모두 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 마이크로프로세서 기술을 활용하여 계전연동장치에서 수행할 수 없었던 각종 자동화기능 및 데이터처리기능을 수행할 수 있는 이점이 있다.

그리고 종래의 모자이크방식 조작반을 대신해 컴퓨터를 사용함으로써 조작장치의 고장발생시 열차의 운행에 지장을 주지 않고 예비로 준비해둔 컴퓨터 및 조작장치로 교체하여 곧바로 사용할 수 있는 유지보수가 편리한 이점이 있다.

그리고 유지보수부(200)를 더 포함함으로써, 유지보수자에게 역 구내 운영상태에 관한 제반 정보와 장애발생 개소 및 장애발생 내용에 대한 정보를 곧바로 제공하는 한편, 그와 관련된 데이터를 데이터베이스화하고 분석한 후 자료화하여 장애 발생에 대한 사전 대처를 함과 동시에 장애 발생시 신속한 대처를 가능하게 하는 이점이 있다.

또한 다수개의 인접역을 별도의 장치 없이 컴퓨터를 이용한 원격제어부(400)만을 설치하여 운영할 수 있도록 함으로써, 운영업무의 단순화를 기하고 장치의 원가를 절감하는 이점이 있다.

또한 표시제어부와 원격제어부는 역 구내 신호제어 취급시 운전취급자가 사전에 취급 개소를 확인할 수 있도록 조작반에 조작 상황이 표시되도록 하여 취급자가 취급 동작을 미리 확인한 후 제어할 수 있도록 함으로서 오조작의 위험을 일차적으로 막을 수 있고, 운전취급자의 제어취급 이후 기계실 제어장치에서 안정성을 검지함으로써, 전체 시스템이 안전 측으로 동작하여 제어명령의 처리에 대한 신뢰성을 향상시키는 이점이 있다.

Claims

계전기를 연쇄적으로 동작시켜 현장기기(520)를 제어하는 계전연동장치(510)와, 상기 계전연동장치(510)의 운영을 감시하고 제어하는 조작장치와, 상기 계전연동장치와 상기 조작장치를 전기적으로 연결하는 신호선로(550)로 구성된 통상의 계전 연동 제어시스템에 있어서,

상기 조작장치는 현장 역의 상기 계전연동장치(510)와 직접연결되어 마이크로프로세서를 이용하여 상기 계전연동장치(510)로 제어명령을 출력하는 기계실제어장치(100)와; 상기 기계실제어장치(100)를 전자식으로 제어취급하는 표시제어부(200)로 구성됨을 특징으로 하는 원격제어가능한 전자식 계전 연동 제어시스템.
제 1항에 있어서

상기 조작장치는 상기 기계실제어장치(100)로부터 역 구내에 설치된 현장기기(520)의 동작 상태 및 고장상태에 관한 정보를 전송받아 통보하고, 상기 전송받은 정보를 사고나 장애의 원인을 분석할 수 있도록 하기 위해 데이터베이스화하여 저장하는 유지보수부(300); 및 상기 기계실제어장치(100)와 모뎀 통신하여 타 역의 현장기기(520)를 원격지에서 제어하는 원격제어부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격제어가능한 전자식 계전 연동 제어시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 기계실제어장치(100)는 하기 입력부(120)의 입력정보를 전송받아 처리하여 상기 유지보수부(300), 표시제어부(200) 및 원격제어부(400)로 전송하고, 상기 표시제어부(200)나 원격제어부(400)로부터 입력받은 제어정보를 처리하여 하기 출력부(130)로 전송하는 CPU(110)부와; 상기 계전연동장치(510)의 출력정보를 직접 입력받아 상기 CPU부(110)로 전송하는 입력부(120)와; 상기 CPU부(110)에서 연산처리되어 출력된 상기 계전연동장치(510)의 제어 출력에 대한 정보를 상기 CPU부(110)에 재전송하여 출력된 정보의 안정성을 재검증하는 출력부(130)와; 상기 CPU부(110)에서 발생한 표시, 메시지, 정보를 신호변환하여 상기 유지보수부(300), 표시제어부(200) 및 하기 모뎀(170)으로 전송하는 한편, 상기 표시제어부(200)나 하기 모뎀(170)에서 전송하는 제어정보를 신호변환하여 상기 CPU부(110)로 전송하는 광통신부(160); 및 상기 광통신부(160)로부터 원격제어부(400)로 입출력되는 정보를 통신하는 모뎀(170)으로 구성됨을 특징으로 하는 원격제어가능한 전자식 계전 연동 제어시스템.
제 3항에 있어서,

상기 CPU(110)부는 상기 표시제어부(200), 유지보수부(300)와 모뎀(170) 및 상기 입력부(120)와 출력부(130)로부터 입력되는 정보의 안정성을 판단하는 한편, 상기 계전연동장치(510)를 제어하여 현장기기(520)를 제어하는 운영동작 프로그램(180)을 탑재하여 이루어진 것을 특징으로 하는 원격제어가능한 전자식 계전 연동 제어시스템.
제 1항에 있어서,

상기 표시제어부(200)는 고장시 즉시 대체 동작할 수 있도록 1계PC(210), 2계PC(220)의 2중계로 구성되고, 열차의 운전취급에 필요한 신호설비정보, 운전취급 주의표의 설정 및 취소정보, 열차번호의 입력 수정 삭제정보, 메시지 검색정보와, 운전취급자의 제어정보를 상기 기계실제어장치(100)에 전달하며, 상기 기계실제어장치(100)의 현장기기(520) 상태, 열차번호 및 운행상황, 운전취급 내용 및 결과, 각 시스템의 상태, 운전취급 주의표의 설정상태, 및 메시지의 내용을 표시하는 컴퓨터(210, 220)와; 상기 2중계로 구성된 두 개의 컴퓨터(210, 220) 중 어느 하나가 고장시 운전취급자의 조작에 따라 전환할 수 있도록 된 절체부(230)와; 상기 컴퓨터(210, 220)의 출력정보를 운전취급자에게 화면 및 메시지로 표시하는 모니터(250); 및 상기 기계실제어장치(100), 유지보수부(300)와 RS422방식으로 광통신하기 위한 광통신부(240)로 구성됨을 특징으로 하는 원격제어가능한 전자식 계전 연동 제어시스템.
제5항에 있어서,

상기 1계PC(210), 2계PC(220)의 2중계로 구성된 컴퓨터(210, 220)는 상기 기계실제어장치(100)로부터 실시간 수집된 데이터를 분석하여 역 운행상황에 따라 운전취급자가 취급할 수 없는 제어명령은 안전 측으로 차단하여 오조작을 방지하고, 운전취급자가 취급한 제어명령은 재확인받은 후 상기 광통신부(240)를 통해 상기 기계실 제어장치(100)로 전송하며, 운전취급자의 제어명령과 상기 기계실 제어장치(100)로부터 수집된 정보를 기록하는 표시제어운용프로그램(260)을 탑재하여 이루어진 것을 특징으로 하는 원격제어가능한 전자식 계전 연동 제어시스템.
제 2항에 있어서,

상기 원격제어부(400)는 인접역에 설치된 현장기기를 원격지에서 제어하거나 운영할 경우, 원격지 운전취급자 사무실에 위치하여 인접역의 기계실제어장치(100)와 직접 연결하여 상기 인접역의 기계실제어장치(100)의 현장기기(520) 상태, 열차번호 및 운행상황, 운전취급 내용 및 결과, 각 시스템의 상태, 운전취급 주의표의 설정상태, 및 메시지의 내용을 감시하고 열차 운행에 대해 필요할 경우 상기 인접역의 기계실제어장치(100)를 제어하는 명령을 생성하며 역 운영 및 제어정보를 데이터베이스로 관리하고, 두 개의 컴퓨터 중 어느 하나가 고장시 대체 동작할 수 있도록 1계PC(410), 2계PC(420)의 2중계로 구성된 컴퓨터(410, 420)와; 상기 2중계로 구성된 컴퓨터(410, 420) 중 어느 하나가 고장시 원격지 운전취급자가 수동으로 전환할 수 있도록 된 절체부(430)와; 상기 컴퓨터(410, 420)의 출력정보를 원격지 운전취급자에게 화면 및 메시지로 표시하는 모니터(470)와; 상기 광통신부(440)로부터 기계실제어장치(100)로 입출력되는 정보를 통신하는 모뎀(450); 및 상기 모뎀(450)으로부터 전송된 데이터를 상기 컴퓨터(410, 420)와 RS422방식으로 광통신하기 위한 광통신부(440)로 구성됨을 특징으로 하는 원격제어가능한 전자식 계전 연동 제어시스템.
제 7항에 있어서,

1계PC(410), 2계PC(420)의 2중계로 구성된 컴퓨터(410, 420)는 상기 기계실제어장치(100)와 원격제어에 따른 승인절차를 처리하는 한편, 승인이 이루어진 이후 기계실제어장치(100)로부터 실시간 수집된 데이터를 분석하여 인접역의 운행상황에 따라 원격지 운전취급자가 취급할 수 없는 제어명령은 안전 측으로 차단하여 오조작을 방지하고, 원격지 운전취급자가 취급한 제어명령은 재확인받은 후 상기 광통신부(440)를 통해 기계실 제어장치(100)로 전송하며, 원격지 운전취급자의 제어명령과 기계실 제어장치(100)로부터 수집된 정보나 장애정보를 기록하는 원격제어 운용프로그램(460)을 탑재하여 이루어진 것을 특징으로 하는 원격제어가능한 전자식 계전 연동 제어시스템.
제 2항에 있어서,

상기 유지보수부(300)는 유지보수를 담당하는 운영자 사무실에 설치되며, 상기 기계실제어장치(100)와 RS-422(530)로 연결하는 PC(310)와; 상기 PC(310)의 출력정보를 유지보수자에게 화면 및 메시지로 표시하는 모니터(330); 및 상기 PC(310)에서 수집되어 관리되는 정보를 출력하는 프린터(320)로 구성됨을 특징으로 하는 원격제어가능한 전자식 계전 연동 제어시스템.
제 9항에 있어서,

상기 PC(310)는 지나간 특정 시간대의 운영상태를 재현하거나 시뮬레이션하는 유지보수 프로그램(340)을 탑재하여 이루어진 것을 특징으로 하는 원격제어가능한 전자식 계전 연동 제어시스템.