KR100885425B1 - Monitoring system for point machine and methods thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선로전환기의 감시 시스템 및 감시 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 센서장비 없이 선로전환기 각부의 전압을 측정하여 상기 선로전환기 각부의 이상 유무를 즉시 판단할 수 있고, 장애 발생 또는 유지보수시 이에 대한 후속 조치를 신속히 할 수 있는 선로전환기의 감시 시스템 및 감시 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a monitoring system and a monitoring method for a line changer, and more specifically, it is possible to immediately determine whether there is an abnormality in each portion of the line changer by measuring the voltage of each portion of the line changer without a separate sensor device, and a failure occurs or is maintained. The present invention relates to a monitoring system and a monitoring method for a track changer that can promptly follow up in repair.
일반적으로, 선로전환기는 선로가 분기되거나 평면 교차하는 곳에 설치되어 열차의 운행 진로를 결정짓는 중요한 장치로써, 열차의 진로제어는 통제부에 의해 전송되는 제어명령을 선로전환기제어모듈을 통하여 각 역의 연동장치에 전달하게 되며, 이 제어명령은 선로전환기로 전송되어 선로를 변경시킬 수 있도록 되어 있다.In general, the track changer is an important device that determines the course of the train by installing at the point where the track diverges or crosses the plane. The track control of the train uses the control command transmitted by the control unit to control each station. It is transmitted to the interlocking device, and this control command is transmitted to the line changer to change the line.
상기 선로전환기가 제어명령에 반응하여 분기기를 구동시키고, 분기기가 정 확하게 전환쇄정되었을 때에 연동장치에서 열차로 신호가 현시(現示)되었음을 알려주게 된다.The line changer drives the turnout in response to a control command, and when the turnout is correctly converted and determined, the linkage device informs the train that the signal has been displayed.
상기 선로전환기는 분기기에 근접하여 설치되어 있으므로 열차가 통과할 때마다 충격을 받는 등, 열악한 환경에 장치되어 있으므로 수시로 다양한 문제가 발생할 여지가 있으며 지속적으로 보수검사를 하여 사전에 이상이 없도록 관리하여야한다.Since the track changer is installed in close proximity to the turnout, it is installed in a poor environment such as being shocked every time the train passes, so there is a possibility that various problems may occur from time to time and should be continuously maintained for maintenance. .
지금까지의 선로전환기 조정에 있어서, 관리자는 자신의 경험칙에 의존하여 발생할지도 모를 현장의 문제점을 인지하고 조절하는 방식으로 진행되어 왔으며, 후속 관리자는 선로전환기 조정방법을 선배 관리자로부터 배운 경험칙에 의존하여 왔다.Until now, managers have been progressing in the way of recognizing and controlling the problems in the field that may occur depending on their own rules of thumb. come.
하지만, 요즘처럼 관리자의 세대교체가 급속히 추진되는 경우, 대다수의 경험없는 관리자는 정확한 조정방법을 제대로 익힐 수 없게 되므로, 선로전환기의 유지 및 검사가 정확하게 이루어질 수 없어 대형 사고의 가능성이 점점 커지고 있는 상황이다.However, if the generation change of managers is being promoted rapidly these days, the majority of inexperienced managers are not able to learn the correct adjustment method properly, so the maintenance and inspection of the track switching machine cannot be done correctly and the possibility of large accidents is increasing. to be.
따라서, 기존의 선로전환기 제어 방식은 분기기를 전환시키는 과정에서 선로전환기에 문제가 발생한 경우, 경험이 부족한 관리자는 이를 제대로 인지할 수 없으므로 대형 열차 사고가 발생할 문제가 있었다.Therefore, the existing track switch control method has a problem that a large train accident occurs because a manager who is inexperienced cannot recognize this properly when a problem occurs in the track switch during the switchover process.
이에 따라, 도 1에 도시된 바와 같이, 보수요원이 측정점에 테스터를 이용하여 이상 유무를 검사하였으나, 이는 테스터 리드봉의 사용시 전선접속재의 탄력이 변형되어 2차 장애를 유발시킬 수 있었으며, 점검 및 보수시마다 보수요원이 일일 이 테스터를 이용하여 점검해야 하므로 많은 시간이 소요되어 신속한 조치를 취할 수 없다는 문제점이 있었다.Accordingly, as shown in FIG. 1, the maintenance personnel inspected the abnormality using the tester at the measuring point, but this could cause the secondary failure by deforming the elasticity of the wire connection material when using the tester lead rods, check and repair Each time a maintenance worker had to check with this tester every day, there was a problem that it took a lot of time and could not take prompt action.
이를 해결하기 위하여, 센서와 마이크로프로세서를 이용하여 밀착 및 쇄정 상태를 검출하여 밀착상태가 고정되어 있는지를 확인하기도 하였으나, 이 방법은 선로 변에 설치된 센서가 열차의 통과시 발생되는 진동 또는 노이즈 등에 의해 오동작 될 가능성이 매우 컸으며, 통신상태 불안정 문제 등으로 원격지에서 모니터링하기가 곤란하다는 문제점을 안고 있었다.In order to solve this problem, the sensor and the microprocessor were used to detect the close and locked state by checking whether the tight state is fixed, but this method is caused by the vibration or noise generated when the sensor installed along the rail passes through the train. There was a high possibility of malfunction, and it was difficult to monitor remotely due to instability of communication conditions.
또한, 상기 선로전환기의 각부에 센서를 장착하고, 상기 센서와 연결되어 상기 센서에서 감지된 데이터를 판독하여 상기 선로전환기의 이상 유무를 판단하였으나, 이는 선로전환기의 계측 데이터를 미리 설정된 데이터와 비교하는 것으로써, 측정된 결과에 따라 보수요원이 보수할 수 있도록 모니터링 시스템을 구현하였으나, 이 역시 선로 변에 설치된 각종 센서의 오동작과 통신상태 불량 등의 문제가 발생하여 신뢰도에 영향을 준다는 문제점이 근본적으로 해결되지 못하였다.In addition, a sensor is mounted on each part of the line changer, and connected to the sensor to read data sensed by the sensor to determine whether there is an abnormality of the line changer, but this compares the measurement data of the line changer with preset data. As a result, the monitoring system was implemented so that the maintenance personnel could repair it according to the measured result, but this also affects the reliability by causing problems such as malfunction of various sensors installed in the line side and poor communication status. It was not solved.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로써, 본 발명의 주된 목적은 외부 선로 변에 별도의 센서를 설치할 필요가 없으며, 선로전환기의 제어부와 병렬로 연동로직을 구현하여 선로전환기의 상태를 간단한 조작버튼을 이용하여 모니터링 할 수 있으며, 보수요원이 별도의 측정과정 없이 접지 및 단선 등을 신속하게 판단하고 조치할 수 있도록 한 선로전환기의 감시 시스템 및 감시 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, the main object of the present invention does not need to install a separate sensor on the outer line side, the state of the line switcher by implementing an interlocking logic in parallel with the control unit of the line switcher Its purpose is to provide a monitoring system and monitoring method for a line changer so that maintenance personnel can quickly determine and take action on grounding and disconnection without additional measurement. .
본 발명의 또 다른 목적은 선로전환기 상호 간에 인터록(Interlock)을 설정하여 오동작으로 인한 혼촉(混觸)장애를 방지하도록 한 선로전환기의 감시 시스템 및 감시 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a monitoring system and a monitoring method for a line changer to prevent interfacing due to a malfunction by setting interlocks between the line changers.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 선로전환기의 감시 시스템 및 감시 방법은, 통제부, 제어부 및 상기 통제부와 상기 제어부 상호 간의 정보를 송수신해주는 연계부를 포함하여 이루어지는 선로전환기의 감시 시스템에 있어서, 상기 제어부는, 상기 선로전환기에 전원을 인가하여 상기 선로전환기를 구동시키며, 상기 선로전환기의 방향을 제어하는 제어수단; 및 상기 제어수단과 적어도 하나의 상기 선로전환기 상호 간에 연결되어 상기 선로전환기의 각부로 인가되는 전압 및 상기 선로전환기 각부의 평시와 작동시에 발생하는 전압을 측정하여 각각 디스플레이해주는 감시수단;을 포함하여 이루어지며, 상기 감시수단은, 배타적논리합과 상기 배타적논리합에 연계된 부정논리합 회로를 포함하여 구성되고, 상기 배타적논리합을 통하여 상기 선로전환기에 대한 인터록 기능을 수행하며, 상기 부정논리합을 통하여 상기 전압 측정값을 디지털 데이터로 표출함으로써 달성된다.
이때, 상기 연계부는, 상기 통제부에서 수신한 상기 선로전환기에 대한 제어명령을 전달하고, 상기 선로전환기의 구동 및 작동상태에 관한 정보를 상기 통제부에 전달하는 인터페이스 컴퓨터; 상기 인터페이스 컴퓨터와 통신을 수행하며, 상기 선로전환기의 제어정보를 전달하는 전자연동장치; 및 상기 전자연동장치로부터 수신받은 상기 선로전환기의 제어정보를 상기 제어부를 통하여 상기 선로전환기의 제어명령을 수행하고, 그 결과를 상기 전자연동장치로 전송하는 분산제어컴퓨터;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편, 통제단계, 제어단계 및 통신단계를 포함하여 이루어지는 선로전환기의 감시 방법에 있어서, 상기 제어단계는, 상기 선로전환기에 전원을 인가하여 구동시키는 선로전환기 구동단계; 상기 선로전환기의 방향을 제어하는 방향제어단계; 및 상기 선로전환기의 각부로 인가되는 전압 및 상기 선로전환기의 각부의 평시와 작동시에 발생하는 전압을 측정하여 각각 디스플레이해주는 모니터링단계;를 포함하여 이루어지며, 상기 모니터링단계에서는, 배타적논리합과 상기 배타적논리합에 연계된 부정논리합 회로를 이용하여, 상기 배타적논리합을 통하여 상기 선로전환기에 대한 인터록 기능을 수행하며, 상기 부정논리합을 통하여 상기 전압 측정값을 디지털 데이터로 표출함으로써 달성된다.In order to achieve the above object, the monitoring system and the monitoring method of the line switcher of the present invention, in the monitoring system of the line switcher comprising a control unit, the control unit and the connection unit for transmitting and receiving information between the control unit and the control unit. The control unit may include: control means for driving the line changer by applying power to the line changer and controlling a direction of the line changer; And monitoring means connected to each other of the control means and at least one of the line changers and configured to measure and display a voltage applied to each part of the line changer and a voltage generated during normal and operation of each part of the line changer. The monitoring means includes an exclusive logic sum and a negative logic sum circuit connected to the exclusive logic sum, and performs an interlock function for the line switcher through the exclusive logic sum, and measures the voltage through the negative logic sum. Achieved by expressing the value as digital data.
In this case, the linking unit, an interface computer for transmitting a control command for the line changer received from the control unit, and transmits information about the driving and operating state of the line changer to the control unit; An electronic interlock device which communicates with the interface computer and transmits control information of the line changer; And a distributed control computer configured to perform control commands of the line changer through the control unit and to transmit control results of the line changer received from the electronic interlocking device, and to transmit the result to the electronic interlocking device. do.
On the other hand, the monitoring method of the line changer comprising a control step, a control step and a communication step, the control step, the line changer driving step for driving by applying power to the line changer; A direction control step of controlling a direction of the line changer; And a monitoring step of measuring and displaying the voltages applied to the respective parts of the line converter and the voltages generated during the normal and operation of the respective parts of the line converter, and in the monitoring step, the exclusive logic sum and the exclusive logic. By using a negative logic circuit connected to a logic sum, the exclusive logic sum is used to perform an interlock function for the line switcher, and the negative logic sum is achieved by expressing the voltage measurement value as digital data.
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이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 별도의 센서를 구비하지 않고도 간단한 조작버튼을 이용하여 선로전환기의 유지보수 또는 장애 발생시에 선로전환기의 제어 및 표시정보를 판독하고 고장 개소(個所)를 실시간으로 계측, 판단하여 신속히 조치할 수 있으며, 선로전환기 상호 간에 인터록을 설정하여 혼촉 장애를 방지함으로써 업무의 효율성을 증진시키는 효과가 있다.According to the present invention described above, by using a simple operation button without a separate sensor, the control and display information of the line changer is read at the time of maintenance or failure of the line changer and the failure point is measured in real time. In addition, it is effective to improve the efficiency of work by preventing interfering obstacles by setting interlocks between line converters.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 선로전환기의 점검 및 보수시에 테스터를 사용하여 회로별 개별 측정하는 모습을 보인 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 통제부의 통제화면을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 제어부를 개략적으로 나타낸 블럭도이며, 도 5는 도 4의 M1, M2 표시회로를 나타낸 블럭도이고, 도 6은 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 제어수단의 표시출력을 나타낸 회로도이며, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 제어수단의 표시입력을 나타낸 회로도이고, 도 9는 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 제어수단의 제어전압 감시상태를 나타낸 회로도이며, 도 10은 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 제어수단의 모터전원 감시상태를 나타낸 회로도이고, 도 11은 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 감시수단의 제어논리 회로도이며, 도 12는 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 감시수단의 표시부(출력)논리 회로도이고, 도 13은 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 감시수단의 표시부(입력)논리 회로도이며, 도 14 내지 도 16은 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템 및 감시 방법의 일실시예에 의한 감시수단의 사용상태를 나타낸 도면이고, 도 17은 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 방법의 일실시예에 의한 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view showing the individual measurements for each circuit using a tester during the inspection and maintenance of the conventional line changer, Figure 2 is a schematic diagram of the overall configuration according to an embodiment of the monitoring system of the line changer according to the
먼저, 본 발명을 설명하기에 앞서 본 발명의 핵심적인 부분은 별도의 센서를 구비하지 않고 선로전환기(400)의 측정점과 감시수단(320)을 전기적으로 연결하고, 제어수단(310)에 연결되어 배타적 논리합(XOR) 회로와 부정논리합(NOR) 회로를 이용하여 제작한 상기 감시수단(320)을 조작버튼 등을 이용하여 상기 측정점의 전압을 측정하고 상기 측정된 전압을 디지털방식으로 디스플레이함으로써, 상기 선로전환기의 이상 유무 등을 용이하게 실시간으로 감시할 수 있는 기술임을 다시 한 번 밝혀둔다.First, prior to describing the present invention, the essential part of the present invention is electrically connected to the measuring point of the
본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 열차의 비상제동과 신호기 및 선로전환기(400)의 현황을 감시 및 제어하는 통제부(100); 상기 통제부(100)로부터 제어정보를 수신받아 상기 선로전환기(400)를 작동시키며, 상기 선로전환기(400)의 오작동과 고장 여부를 알려주는 제어부(300); 및 상기 통제부(100)와 상기 제어부(300)에 연결되어 상기 통제부(100)와 상기 제어부(300) 상호 간의 정보를 송수신해주는 연계부(200);를 포함하여 이루어지며, 상기 제어부(300)는 적어도 하나의 상기 선로전환기(400)에 구비된 하나 이상의 측정점과 연결되어 상기 선로전환기(400) 각부의 전압을 측정하고, 상기 측정된 전압 값을 각각 알려준다.The present invention, as shown in Figure 2, the emergency braking of the train and the
여기서, 상기 통제부(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자가 마우스 등과 같은 입력장치를 이용하여 신호기취급, 선로전환기 전환, 진로설정, 비상제동, 열 번 입력(열차의 정보를 상기 통제부에서 키보드 등의 입력장치를 이용하여 열차정보, 출입문방향 및 주행시간 등을 입력하면 하기에 설명할 인터페이스 컴퓨터와 전자연동장치를 통하여 레일로 데이터가 전송되고 열차안테나를 통해 상기 전송된 데이터를 수신하여 열차를 이동시키거나 제어함) 등의 제어명령을 수행하고, 인터페이스 컴퓨터(210)와 통신하여 수행결과를 모니터 화면에 표출하여주는 장치로써 상기 선로전환기(400)의 전환 여부는 황색으로 표시된 진로구성 등 구성방향에 따라 +(정위), -(반위)방향을 표시하여 전체적인 시스템을 감시하고 제어한다. Here, the
또한, 상기 제어부(300)는 상기 선로전환기(400)에 전원을 인가하여 상기 선로전환기(400)를 구동시키며, 상기 선로전환기(400)의 방향을 제어하는 제어수단(310); 및 상기 제어수단(310)과 적어도 하나의 상기 선로전환기(400) 상호 간에 연결되어 상기 선로전환기(400)로 인가되는 전압 및 상기 선로전환기(400)의 평시와 작동시에 발생하는 전압을 측정하여 각각 디스플레이해주며, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 배타적논리합과 상기 배타적논리합에 연계된 부정논리합 회로를 포함하여 구성되고, 상기 배타적논리합을 통하여 상기 선로전환기(400)가 작동중일 때 다른 선로전환기(400)의 감시동작을 통제하며, 상기 부정논리합을 통하여 상기 전압 측정값을 디지털 데이터로 표출하는 감시수단(320);을 포함하여 이루어진다.In addition, the
또한, 상기 연계부(200)는 상기 통제부(100)에서 수신한 상기 선로전환기(100)에 대한 제어명령을 전달하고, 상기 선로전환기(400)의 구동 및 작동상태에 관한 정보를 상기 통제부(100)에 전달하는 인터페이스 컴퓨터(210); 상기 인터페이스 컴퓨터(210)와 통신을 수행하며, 상기 선로전환기(400)의 제어정보를 전달하는 전자연동장치(220); 및 상기 전자연동장치(220)로부터 수신받은 상기 선로전환기(400)의 제어정보를 상기 제어부(300)를 통하여 상기 선로전환기(400)의 제어명령 수행하고, 그 결과를 상기 전자연동장치(220)로 전송하는 분산제어컴퓨터(230);를 포함하여 이루어진다.In addition, the
여기서, 상기 인터페이스 컴퓨터(210)는 상기 통제부(100)의 TCP/IP와 상기 전자연동장치(220)의 PROFIBUS(상기 인터페이스 컴퓨터와 상기 전자연동장치의 통신을 가능하게 해주는 네트워크장치) 간에 서로 다른 프로토콜을 연결하여, 상기 통제부(100)와 데이터 송수신으로 열차를 제어하며 정거장의 정지점 제어기능을 수행하고, 이중계로 구성되어 1대의 컴퓨터가 다운되면 자동으로 계절(繼絶)체를 시도하여 중단없이 신호설비를 제어하도록 구성되어 있다.Here, the
또한, 상기 인터페이스 컴퓨터(210)는 상기 통제부(100)에서 수신한 제어정보를 상기 전자연동장치(220)에 전달하고, 상기 전자연동장치(220)에서 수신한 상기 선로전환기(400)의 구동 및 동작상태에 대한 표시정보를 상기 통제부(100)에 전달하는 역할을 담당한다.In addition, the
상기 전자연동장치(220)는 진로설정 및 신호제어를 통한 열차의 탈선을 방지하는 설비로써, 3대의 컴퓨터가 병렬로 구성되어 1대가 작동불능일 경우에도 정상기능을 수행하며 상기 인터페이스 컴퓨터(210)와 RS-485통신을 수행하여 정보를 송수신하고, 그 결과를 상기 분산제어컴퓨터(230)와 광통신을 수행하여 상기 선로전 환기(400)와 신호기를 제어하게 된다.The
상기 분산제어컴퓨터(230)는 상기 선로전환기(400) 및 상기 신호기의 제어를 담당하는 장치로, 상기 전자연동장치(220)로부터 수신받은 제어정보를 상기 제어부(300)를 통하여 상기 선로전환기(400) 전환 및 신호기 제어명령을 수행하고 그 결과를 광통신을 통하여 상기 전자연동장치(220)로 전송하는 역할을 한다.The
한편, 상기 제어부(300)는 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 분산제어컴퓨터(230)와 상기 선로전환기(400) 사이의 인터페이스를 담당하는 모듈이다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 4 or 5, the
상기 전자연동장치(220)에서 상기 선로전환기(400)의 제어에 관련된 명령은 상기 제어부(300) 모듈을 통하여 상기 선로전환기(400)를 제어하게 되고, 상기 분산제어컴퓨터(230)는 상기 선로전환기(400)의 구동을 비롯한 전반적인 제어와 상기 선로전환기(400) 전환 상태의 점검 등을 수행하며 그 정보를 상기 전자연동장치(220)로 보내게 된다.The command related to the control of the
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 분산제어컴퓨터(230)는 상기 두 개의 제어수단(310)과 연결되며, 상기 제어수단(310)은 상기 감시수단(320)을 통하여 상기 선로전환기(400)에 각각 하나씩 연결되는데, 상기 제어수단(310) 하나가 상기 선로전환기(400) 하나를 제어하며, 상기 분산제어컴퓨터(230) 하나가 상기 제어수단(310) 두 개를 제어하게 된다.In addition, as shown in FIG. 2, the distributed
상기 감시수단(320)은 다수 개의 상기 제어수단(310) 및 상기 선로전환기(400)와 연결될 수 있으나, 8개로 구성하는 것이 바람직하다.The monitoring means 320 may be connected to a plurality of the control means 310 and the
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 선로전환기(400) 상호 간에는 인터 록(Interlock)이 설정되어 혼촉장애를 방지하게 되며, 상기 분산제어컴퓨터(230)의 제어정보에 따라 상기 제어부(300)의 제어명령수행계전기가 동작하여 UPS에서 공급하는 DC 24[V]에 의해 제어계전기(WR)가 동작하고, 상기 제어계전기의 접점과 회로제어기의 접점에 의해 모터회로가 구성되어 UPS의 AC 110V에 의해 상기 선로전환기(400)가 전환된다.In addition, as shown in FIG. 4, an interlock is set between the
상기 선로전환기가(400) 작동을 완료하면 UPS의 DC 24[V]가 DC-DC컨버터(SMPS)에 의해 DC 60V로 승압되어 상기 제어계전기(WR)와 상기 회로제어기의 구성접점을 통해 M1, M2로 공급되며, 공급된 전원 극성에 따라 +방향(정위), -방향(반위)를 표시하게 된다.When the
한편, 도 5는 도 4의 M1, M2 표시회로를 나타낸 블록도로써, 전원장치로부터 공급받은 DC 24[V]를 내장 DC-DC컨버터(SMPS)로부터 60[V]를 생성하여 상기 선로전환기(400) 표시회로용 전원을 공급하며 상기 회로제어기와 상기 제어계전기 접점의 위치에 따라 M1, M2의 DC (+), (-)이 서로 바뀌게 되어 (+) 방향(정위), 또는 (-) 방향(반위)을 표시한다.FIG. 5 is a block diagram illustrating the display circuits of M1 and M2 of FIG. 4, and generates 60 [V] from a built-in DC-DC converter (SMPS) from a DC 24 [V] supplied from a power supply device. 400) The power supply for the display circuit is supplied, and the DC (+) and (-) of M1 and M2 are interchanged according to the position of the circuit controller and the control relay contact point. Display (Reflection).
즉, (+) 방향 표시회로는 상기 선로전환기(400)의 방향이 (+)일 경우 표시회로는 M1 계전기의 PLUS와 M2계전기의 MINUS에 전압이 공급되어 도 5에 도시된 바와 같이 회로가 구성되어 표시된다.That is, in the (+) direction display circuit, when the direction of the
상기 (+) 방향 표시회로와는 반대로 상기 선로전환기(400)의 방향이 (-)일 경우 표시회로는 M1 계전기의 MINUS와 M2 계전기의 PLUS에 전압이 공급되어 도 5에 도시된 바와 같이 회로가 구성되어 표시된다.In contrast to the (+) direction display circuit, when the direction of the
이하, 상기 제어부(300)의 제어모듈 동작 및 상기 측정점과 전기적으로 연결된 감시포인트의 설치를 각 부분별로 알아보면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the control module of the
▶ 제어수단(310)▶ Control means 310
1) 표시전원부 동작 및 측정(도 6 참조)1) Display power supply operation and measurement (see Fig. 6)
전원부는 일종의 DC-DC Converter를 포함하고 있어 DC 24V를 제어모듈 구동용 12V × 2개와 상기 선로전환기 감시에 필요한 DC +60V와 -60V를 생성하여 회로에 공급하는 일종의 SMPS(Switching Mode Power Supply)이다.The power supply unit includes a kind of DC-DC converter, which is a kind of Switching Mode Power Supply (SMPS) that generates and
상기 선로전환기(400)의 표시출력부 감시를 위해 X4-5, X4-6에 측정점을 설치하여 출력되는 전압을 감시하도록 하였다.In order to monitor the display output unit of the
2) 표시 입력부 동작 및 측정(도 7 또는 도 8 참조)2) Display input unit operation and measurement (see Fig. 7 or 8)
표시회로는 2개의 표시부로 구성되어 현장 회로제어기의 구성접점에 의해 각각 다른 전압을 입력받게 되어 있다. 회로도에서 살펴보면 OP-Amp U2A, U2B, U3A, U3B로 구성되어 있는 부분이 표시부1이 되고, OP-Amp U2C, U2D, U3C, U3D로 구성되어 있는 부분이 표시부2가 된다. (+) 방향으로 전환시 회로제어기 접점은 표시부1로 +60V를, 그리고, 표시부2로 -60V를 입력하도록 회로가 구성되어 있다.The display circuit is composed of two display sections and receives different voltages by the constituent contacts of the field circuit controller. Looking at the circuit diagram, the portion composed of OP-Amp U2A, U2B, U3A, and U3B becomes the
상기 표시부1은 +60V가 공급이 되면 U2A로 구성된 적분기와 U2B로 구성된 증폭기는 Low를 출력하게 되어 LED 3이 ON 된다. 반대로 U3A와 U3B로 구성된 아래부분은 High를 출력하게 되어 LED 4는 OFF 된다.When + 60V is supplied to the
상기 표시부2는 -60V가 공급이 되면 U3C와 U3D로 구성된 부분은 Low를 출력하게 되어 LED 2가 ON이 되고 U2C와 U2D로 구성된 부분은 High를 출력하게 되어 LED 1이 OFF되게 된다. 만약 (-) 방향으로 전환시에는 상기 표시부1로 -60V, 상기 표시부2로 +60V가 입력되게 되어 있어 위의 상황과 반대로 동작하게 된다.When the
또한, 상기 선로전환기(400)가 동작중에는 U3A,U3C의 적분기 입력은 12V가 입력되고 그 출력이 U3B, U3D의 반전입력단에 인가되며 U3B, U3D의 비반전입력단의 분배전압보다 적게되어 High를 출력하게 된다. 따라서, LED2와 LED4는 OFF되지만 U2A, U2B, U2C, U2D로 구성된 부분의 LED1, LED3은 ON 된다.In addition, while the
이때, 출력된 +60V와 -60V가 현장 선로전환기(400)의 회로제어기와 제어계전기 접점을 통하여 표시전원이 입력되어 상기 선로전환기(400)의 방향을 결정하게 된다. 입력되는 전압을 측정하기 위하여 X4-9, X4-10에 측정점을 설치하여 수신전압을 감시하도록 하였다.At this time, the output power of + 60V and -60V is input through the circuit controller and the control relay contact of the
3) 선로전환기 방향제어부 동작 및 전압측정(도 9 참조)3) Line switch direction control unit operation and voltage measurement (see Fig. 9)
상기 분산제어컴퓨터(230)로부터‘(+) 방향으로 전환’제어정보가 수신되면 회로도 상의 좌측부분의 K2(R) 계전기가 동작하게 되고, 그에 따라 K1(R2), K8(R1) 계전기가 동작하게 된다.When the control information is received from the distributed
이때, D23(Lagerelais), R LED(이전 상태가 L일 경우)가 동작한다. 즉, 전환명령이 내려지면 D23 LED와 전환명령에 해당하는 각 LED만 동작하게 된다.At this time, D23 (Lagerelais) and R LED (when the previous state is L) operate. That is, when a switching command is issued, only the D23 LED and each LED corresponding to the switching command operate.
상기 K1, K8 계전기의 접점을 통하여 현장 선로전환기(400) 내부의 제어계전 기를 동작시키게 된다.Through the contacts of the K1, K8 relay to operate the control relay inside the
상기 제어계전기는 유극계전기로써 상기 선로전환기 전환방향에 따라 인가되는 제어전압 DC24V의 극성이 방향계전기 구동여부에 따라 변하게 된다. 즉, (+) 방향일 경우 상기 K1, K8 계전기가 구동이 되어 현장 제어계전기로 +24V가 인가되고 (-) 방향일 경우는 K3, K5 계전기가 구동되어 (-) 방향일 경우와 반대 극성의 전압이 제어계전기에 인가되게 된다. The control relay is a polar relay, and the polarity of the control voltage DC24V applied according to the line changer switching direction is changed depending on whether the direction relay is driven. That is, in the positive direction, the K1 and K8 relays are driven, and +24 V is applied to the field control relay, and in the negative direction, the K3 and K5 relays are driven so that the voltage is of the opposite polarity. It is applied to this control relay.
상기 제어계전기로 출력되는 전압을 측정하기 위해 X3-3, X3-6단자에 측정점을 설치하여 상시 출력되는 전압을 감시한다.In order to measure the voltage output to the control relay, a measuring point is installed at X3-3 and X3-6 terminals to monitor the voltage output at all times.
4) 모터전원부 측정(도 10 참조)4) Motor power part measurement (see Fig. 10)
상기 분산제어컴퓨터(230)는 제어계전기를 동작시킨 후 회로도 중앙 우측부분의 X100-24 (X100-2단자에는 항상 24V 공급)를 0전위로 만든다. 이 단자를 통해 공급되는 24V는 C20, C31 컨덴서를 충전하는 시간 동안 Q8과 Q13을 ON시킴으로써 HS1, HS2 전환보조계전기(K4, K6, K9, K10 계전기)를 동작시키게 된다.The distributed
따라서, 표시전원 ±60V가 T2 1차측에 흐르지 않아도 HS1, HS2가 동작하게 된다. 이 시간 동안 계전기들 접점이 ON상태가 되고 접점을 통해 AC110V가 흐름으로써 이 후의 시간 동안은 AC110V에 의해 T2 2차측에 전류를 유기하여 OP3, OP4, OP7 Optocoupler를 구동하게 되어 K4, K6, K9, K10 계전기를 구동시킬 수 있다.Therefore, HS1 and HS2 operate even if the display power supply ± 60 V does not flow to the T2 primary side. During this time, the relay contacts turn ON and AC110V flows through the contact, and during the following time, the current is induced to the secondary side of T2 by AC110V to drive OP3, OP4, OP7 optocouplers, and K4, K6, K9, The K10 relay can be driven.
상기와 같은 절차에 의해 전환 중에는 16초 동안 HS1, HS2 계전기는 동작을 하게 된다. AC110V의 T2 자화는 회로제어기의 접점이 낙하되어 보조계전기(HS1, HS2)의 접점이 낙하될 때까지 이루어진다.By the above procedure, the HS1 and HS2 relays operate for 16 seconds during the conversion. T2 magnetization of AC110V is performed until the contact of the circuit controller drops and the contacts of the auxiliary relays HS1 and HS2 fall.
이러한 방식으로 T2는 AC110V의 감시를 통하여 상기 선로전환기(400) 전환 작업을 수행하며, X3-1, X3-8에 측정점을 설치하여 모터 전원 공급상태를 감시한다.In this way, T2 performs the
▶ 감시수단(도 11 내지 도 13 참조)Monitoring means (see FIGS. 11 to 13)
일반적으로, 도시철도 1개의 연동역은 5대 이상의 상기 선로전환기(400)가 설치되어 운영되며, 상기와 같이 감시포인트를 설치한 후 일정한 연쇄에 의해 선로전환기(400) 전압측정을 일괄적으로 제어할 수 있도록 제작하여 1개의 선로전환기(400) 측정 중에는 다른 선로전환기(400)를 측정할 수 없도록 연동장치를 제작하여 전원 혼촉에 의한 장애를 방지하였다.In general, one railway station interlocking station is installed and operated more than five of the
즉, 1개 역의 상기 선로전환기(400)의 감시를 위한 논리회로로 제어부는 XOR, 표시부의 표시입력, 표시출력, 제어전압, 모터전압은 NOR회로를 채용하여 상기 선로전환기(400) 상호 간에 인터록(Interlock)를 설정하여 오동작으로 인한 혼촉장애를 방지토록 구성하였다.That is, the control circuit is XOR, the display input, display output, control voltage, the motor voltage of the logic circuit for monitoring the
PB101A를 누르게 되면 101B, 102A, 102B, 103A, 103B, 104 계전기의 낙하접점 구성이 되어있는지를 확인하고 이상이 없을 경우 101A 감시용 계전기가 동작하며, PB101버튼이 복귀되더라도 자기유지회로에 의해 계속 동작되며 다른 선로전환기(400) 측정을 위해 버튼을 누르더라도 인터록킹(Interlocking)에 의해 동작되지 않으며 리셋 버튼을 눌러야만 타 선로전환기(400) 측정이 가능하다.( PB101B ~ PB104B도 위와 동일한 절차에 의해 동작한다.)When PB101A is pressed, the 101B, 102A, 102B, 103A, 103B, and 104 relays have a drop contact configuration, and if there is no error, the 101A monitoring relay operates, and the PB101A continues to operate by the self-holding circuit. Even if the button is pressed for another
상기 선로전환기(400)의 감시는 조작버튼취급에 의해 동작된 계전기의 여자접점에 의해 선로전환기(400)의 제어, 표시1, 표시2, 모터전압을 실시간으로 감시하도록 구현하였다.Monitoring of the
즉, 본 발명은 상기 선로전환기(400)의 측정점을 상기 제어부(300)와 전기적으로 연결하고, 상기 제어부(300)의 측정 포인트(상기 X4-5, X4-6, X4-9, X4-10, X3-3, X3-6, X3-1, X3-8)를 측정한 뒤, 이를 도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 디지털 방식으로 표시하고 상기 표시되는 전압 값을 확인하여 상기 선로전환기(400)의 이상 유무를 판단하게 된다.That is, the present invention electrically connects the measuring point of the
상기 표시되는 전압 값은 상기 선로전환기(400)가 정상적으로 작동할 때의 전압 값과 비교하여 이상 유무를 판단하게 되며, 조작버튼 하나 당 상기 선로전환기(400) 하나가 연결되어 상기 선로전환기(400)의 이상 유무를 판단하고, 다른 선로전환기(400)를 검사할 때는 리셋 버튼을 누른 뒤 다른 선로전환기(400)와 연결된 조작버튼을 눌러 이상 유무를 판단하게 된다.The displayed voltage value is compared with the voltage value when the
일례로, 도 14는 표시전원 1선이 단선 될 경우 60[V], 30[V]를 표출하는 상태를 나타낸 것이고, 도 15는 표시전원 2선이 단선 될 경우 60[V], 60[V]를 표출하는 상태를 나타낸 것이며, 도 16은 표시전원이 접지될 경우 접지된 회선 0[V], 정상회선 30[V]를 표출하는 상태를 나타낸 것이다.For example, FIG. 14 shows 60 [V] and 30 [V] when one display power line is disconnected, and FIG. 15 shows 60 [V] and 60 [V when two display power lines are disconnected. ], And FIG. 16 shows a state in which the grounded line 0 [V] and the normal line 30 [V] are displayed when the display power is grounded.
한편, 도 17에 도시된 바와 같이, 열차의 비상제동과 신호기 및 선로전환기(400)의 현황을 감시 및 제어하는 통제단계(S100); 상기 통제단계(S100)에서 입 력된 제어정보를 수신받아 상기 선로전환기(400)를 작동시키며, 상기 선로전환기(400)의 오작동과 고장 여부를 알려주는 제어단계(S300); 및 상기 제어정보와 이에 따른 수행결과정보를 송수신하는 통신단계(S200);를 포함하여 이루어지며, 상기 제어단계(S300)에서는 적어도 하나의 상기 선로전환기(400)에 구비된 하나 이상의 측정점과 연결되어 상기 선로전환기(400) 각부의 전압을 측정하고, 상기 측정된 전압 값을 각각 알려주게 된다.On the other hand, as shown in Figure 17, the control step (S100) for monitoring and controlling the emergency braking of the train and the status of the signal and the
여기서, 상기 제어단계(S300)는 상기 선로전환기(400)에 전원을 인가하여 구동시키는 선로전환기 구동단계(S310); 상기 선로전환기(400)의 방향을 제어하는 방향제어단계(S320); 및 상기 선로전환기(400)로 인가되는 전압 및 상기 선로전환기(400)의 평시와 작동시에 발생하는 전압을 측정하여 각각 디스플레이해주는 모니터링단계(S330);를 포함하여 이루어진다.Here, the control step (S300) is a line converter driving step (S310) for driving by applying power to the
또한, 상기 모니터링단계(S330)에서는, 배타적논리합과 상기 배타적논리합에 연계된 부정논리합 회로를 이용하여, 상기 배타적논리합을 통하여 상기 선로전환기(400)가 작동중일 때 다른 선로전환기(400)의 동작을 제어하고, 상기 부정논리합을 통하여 상기 전압 측정값을 디지털 데이터로 표출한다.In addition, in the monitoring step (S330), by using the exclusive logic and the negative logic circuit linked to the exclusive logic sum, the operation of the
이상에서 본 발명을 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정하지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.While the present invention has been illustrated and described with respect to preferred embodiments, the invention is not limited to the above-described embodiments, and is commonly used in the field of the invention without departing from the spirit of the invention as claimed in the claims. Anyone with a variety of variations will be possible.
도 1은 종래의 선로전환기의 점검 및 보수시에 테스터를 사용하여 회로별 개별 측정하는 모습을 보인 도면,1 is a view showing the individual measurements for each circuit using a tester during the inspection and maintenance of the conventional line converter,
도 2는 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면,2 is a view schematically showing the overall configuration according to an embodiment of the monitoring system of the line changer according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 통제부의 통제화면을 나타낸 도면,3 is a view showing a control screen of the control unit according to an embodiment of the monitoring system of the line changer according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 제어부를 개략적으로 나타낸 블럭도,4 is a block diagram schematically showing a control unit according to an embodiment of a monitoring system for a line changer according to the present invention;
도 5는 도 4의 M1, M2 표시회로를 나타낸 블럭도,5 is a block diagram illustrating an M1 and M2 display circuit of FIG. 4;
도 6은 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 제어수단의 표시출력을 나타낸 회로도,6 is a circuit diagram showing the display output of the control means according to an embodiment of the monitoring system for a line changer according to the present invention;
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 제어수단의 표시입력을 나타낸 회로도,7 and 8 are circuit diagrams showing the display input of the control means according to an embodiment of the monitoring system for a line changer according to the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 제어수단의 제어전압 감시상태를 나타낸 회로도,9 is a circuit diagram showing a control voltage monitoring state of the control means according to an embodiment of the monitoring system for a line changer according to the present invention;
도 10은 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 제어수단의 모터전원 감시상태를 나타낸 회로도,10 is a circuit diagram showing a motor power monitoring state of the control means according to an embodiment of the monitoring system for a line changer according to the present invention;
도 11은 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 감시수단의 제어논리 회로도,11 is a control logic circuit diagram of a monitoring means according to an embodiment of a monitoring system for a line changer according to the present invention;
도 12는 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 감시수단의 표시부(출력)논리 회로도,12 is a display (output) logic circuit diagram of a monitoring means according to an embodiment of a monitoring system for a line changer according to the present invention;
도 13은 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템의 일실시예에 의한 감시수단의 표시부(입력)논리 회로도,13 is a display (input) logic circuit diagram of a monitoring means according to an embodiment of a monitoring system for a line changer according to the present invention;
도 14 내지 도 16은 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 시스템 및 감시 방법의 일실시예에 의한 감시수단의 사용상태를 나타낸 도면,14 to 16 is a view showing a state of use of the monitoring means according to an embodiment of the monitoring system and monitoring method of the line changer according to the present invention,
도 17은 본 발명에 따른 선로전환기의 감시 방법의 일실시예에 의한 구성을 개략적으로 나타낸 도면.17 is a view schematically showing the configuration according to an embodiment of the monitoring method of the line changer according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 통제부 200 : 연계부100: control unit 200: linkage
210 : 인터페이스컴퓨터 220 : 전자연동장치210: interface computer 220: electronic interlocking device
230 : 분산제어컴퓨터 300 : 제어부230: distributed control computer 300: control unit
310 : 제어수단 320 : 감시수단310: control means 320: monitoring means
400 : 선로전환기400: line converter
S100 : 통제단계 S200 : 통신단계S100: control step S200: communication step
S300 : 제어단계 S310 : 선로전환기 구동단계S300: control step S310: line converter driving step
S320 : 방향제어단계 S330 : 모니터링단계S320: direction control step S330: monitoring step
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