KR100968671B1 - 철로 곡선구간에서의 안전 경보시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철로의 곡선구간에서 열차나 작업자의 진입을 알리는 경보 시스템에 관한 것으로, 철로의 곡선구간의 양측 부분에 각각 설치되며, 열차의 진입을 감지하여 열차 진입 신호를 발신하는 열차 진입 감지장치; 열차 진입 감지장치로부터 열차 진입 신호를 수신하여 경보를 발생하고, 그리고 작업자 진입 신호를 주기적으로 발신하는 휴대용 안전경보장치; 철로의 곡선구간의 양측 부분에 각각 설치되며, 휴대용 안전경보장치로부터 작업자 진입 신호를 수신하여 발신하는 작업자 진입 감지장치; 그리고 열차 내에 설치되며, 작업자 진입 감지장치로부터 작업자 진입 신호를 수신하여 경보를 발생하는 열차용 경보장치를 포함한다.

철로, 열차, 곡선구간, 작업자, 경보, 제어장치

Description

철로 곡선구간에서의 안전 경보시스템{SAFETY ARARM SYSTEM IN RAIL CURVE AREA}

본 발명은 철로 곡선구간에서의 안전 경보시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철로 곡선구간에서 작업 중인 선로 작업자에게 보이지 않는 열차의 진입을 휴대용 안전경보장치를 통해 사전에 알려주어 안전하게 도피시킬 수 있으며, 열차 운전자에게 철로 곡선구간의 양측에 설치된 작업자 진입 감지장치 및 열차 내의 운전석에 설치된 열차용 경보장치를 통해 작업자의 유무를 미리 알려주어 안전 운행할 수 있도록 한 철로의 곡선구간에서의 안전 경보시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 철도는 사람과 물자를 운송하기 위하여 기계적 동력으로 운전되는 철도차량이 쇠로 만든 궤도위를 통행할 수 있도록 하는 특수 지상 교통로로서, 일반적으로 궤도의 수에 따라 단선, 복선, 복복선 등으로 구분된다.

한국의 철도는 1899년 9월 18일 경인선의 노량진과 제물포(인천)간 33Km가 개통됨으로써 철도의 효시를 이루었으며, 정부수립이후에 철도사업은 산업철도의 건설을 비롯하여 국산 객차의 다량생산, 차량 도입, 철도 침목의 PC화, 보선장비의 현대화, 신호 및 통신 시설의 과학화 등 각 분야에서 획기적인 발전을 이룩한 바 있다.

열차운행은 열차를 안전 및 정확, 신속하게 운전하고 수송효율을 높이는 방법으로 운행하는 것이 기본이다. 이에 따라 열차는 정해진 노선, 각 역간의 정해진 운행시간, 신호기장치, 선로전환장치, 궤도회로장치, 연동장치 및 건널목 보안장치들의 도움으로 그 운행의 목적을 달성하고 있다.

그러나 많은 열차 운행은 선로, 전기, 신호통신의 신설, 보완, 보수가 필요함에 따라 선로에서 작업하는 일이 많아지며, 선로작업 지연은 열차 안전운행 지연과 직접적인 관련이 있기 때문에 작업자들은 안전에 위험을 느끼면서도 작업에 임하고 있다.

상기에 따라 열차운행에 따른 안전사고를 미연에 방지하기 위해 여러 가지 방법이 사용되고 있는데, 그 중 예를 들면, 선로에서 작업하기 전 운행되는 열차 기관사들은 일/시/분과 작업하는 구간을 통보받고 운행하며, 선로작업자들은 열차감시자를 해당 작업구간 전방에 배치하여 열차가 오는지를 감시하도록 한 후 작업하는데, 감시자는 열차가 시야에 들어오면 작업자들에게 알려 안전지대로 피하게 한 후 열차가 통과하면 다시 작업을 수행하는 실정이다.

그러나 이러한 원시적인 방법은 위험성이 많은데, 열차감시자는 열차접근 전 충분히 일찍 신호를 보낼 수 없는 단점이 있어 작업자들이 안전지대로 피하는 시간이 짧으며, 또한 열차 기관사가 알고 있는 작업시간과 선로에서 작업하는 시간이 오차가 있을 때 치명적인 사고로 이어질 가능성이 매우 높다.

특히, 곡선구간의 전후방에서 선로의 보수작업이 이루어질 경우, 시야가 좁을 뿐만 아니라, 지형적 특성 및 작업에 열중하다보면 열차의 경적소리도 제대로 듣지 못하여, 가까이 접근된 차량을 미처 피하지 못하여 안전사고가 빈번하게 발생하게 되는데, 이때 발생하는 안전사고는 곧바로 중상 또는 사망사고로 이어지게 된다.

또한, 이러한 안전사고가 빈번히 발생하고 있음에도 불구하고, 현재에도 선로 보수 작업자들의 안전을 위한 대책은 특별한 것이 없고, 오로지 기관사와 선로 보수 작업자들의 감각적인 주의에만 의존하고 있는 것이 현실이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 철로 곡선구간에서 작업 중인 선로 작업자에게 보이지 않는 열차의 진입을 휴대용 안전경보장치를 통해 사전에 알려주어 안전하게 도피시킬 수 있으며, 열차 운전자에게 철로 곡선구간에 설치된 작업자 진입 감지장치와 열차 내의 운전석에 설치된 열차용 경보장치를 통해 작업자의 유무를 미리 알려주어 안전 운행할 수 있도록 한 철로의 곡선구간에서의 안전 경보시스템을 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 철로의 곡선구간의 양측 부분에 각각 설치되며, 열차의 진입을 감지하여 열차 진입 신호를 발신하는 열차 진입 감지장치; 열차 진입 감지장치로부터 열차 진입 신호를 수신하여 경보를 발생하고, 그리고 작업자 진입 신호를 주기적으로 발신하는 휴대용 안전경보장치; 철로의 곡선구간의 양측 부분에 각각 설치되며, 휴대용 안전경보장치로부터 작업자 진입 신호를 수신하여 발신하는 작업자 진입 감지장치; 그리고 열차 내에 설치되며, 작업자 진입 감지장치로부터 작업자 진입 신호를 수신하여 경보를 발생하는 열차용 경보장치를 포함하여 구성된다.

여기서, 열차 진입 감지장치는 철로의 폭방향 양측 부분에 각각 설치된 적외선 송수신모듈로 이루어짐이 바람직하다.

철로의 곡선구간에 설치되며, 열차 진입 감지장치로부터 상기 열차 진입 신호를 수신하여 경보를 발생하는 하나 이상의 열차 진입 경보장치를 더 포함할 수 있다.

작업자 진입 감지장치는, 휴대용 안전경보장치로부터 송신된 작업자 진입 신호를 무선으로 수신하는 무선 수신부; 및 무선 수신부로부터 수신된 작업자 진입 신호를 제공받아 제어장치로 작업자 진입 신호를 출력하는 작업자 진입 감지부를 포함할 수 있다.

작업자에 의해 수동으로 작업자 진입 신호를 출력하도록 전환하는 스위치부를 더 구비할 수 있다.

작업자 진입 감지장치는 작업자의 진입 여부에 따라 경고를 발생시키는 경고등을 더 구비할 수 있으며, 제어장치는 작업자 진입 감지장치로부터 감지된 작업자의 진입 신호에 따라 경고등에 빛을 발산하도록 제어할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 철로 곡선구간에서의 안전 경보시스템에 따르면, 철로 곡선구간에서 작업 중인 선로 작업자에게 보이지 않는 열차의 진입을 휴대용 안전경보장치를 통해 사전에 알려주어 안전하게 도피시킬 수 있으며, 열차 운전자에게 철로의 곡선구간에 설치된 작업자 진입 감지장치와 열차 내의 운전석에 설치된 열차용 경보장치를 통해 작업자의 유무를 미리 알려주어 안전 운행할 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철로 곡선구간에서의 안전 경보시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이고, 도 2는 도 1의 작업자 진입 감지장치를 구체적으로 설명하기 위한 블록 구성도이고, 도 3은 도 1의 휴대용 안전경보장치를 구체적으로 설명하기 위한 블록 구성도이며, 도 4는 도 1의 경고등, 열차 진입 또는 작업자 진입 감지장치, 열차 진입 경보장치의 설치 상태를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 철로 곡선구간에서의 안전 경보시스템은, 크게 열차 진입 감지장치(100), 작업자 진입 감지장치(200), 휴대용 안전경보장치(300), 열차 진입 경보장치(400), 열차용 경보장치(500), 무선송신장치(600) 및 제어장치(700)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 열차 진입 감지장치(100)는 철로 곡선구간(R)의 양측 끝부분에 각각 적어도 하나씩 설치되어 있으며, 열차의 진입 여부를 감지하는 기능을 수행한다.

이러한 열차 진입 감지장치(100)는 철로의 폭방향 양측 부분에 서로 대향되도록 각각 설치된 적외선 송수신모듈(100a 및 100b)로 이루어짐이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 열차의 진입을 감지할 수 있는 접촉식 또는 비접촉식 센서 등으로 구현할 수도 있다.

작업자 진입 감지장치(200)는 철로 곡선구간(R)의 양측 끝부분에 각각 적어도 하나씩 설치되어 있으며, 휴대용 안전경보장치(300)로부터 송신된 작업자 진입 신호를 수신하여 작업자의 진입 여부를 감지하는 기능을 수행한다.

이러한 작업자 진입 감지장치(200)는 후술하는 휴대용 안전경보장치(300)로부터 송신된 작업자 진입 신호를 무선으로 수신하는 무선수신부(210)와, 무선수신부(210)로부터 수신된 작업자 진입 신호를 제공받아 제어장치(700)로 작업자의 진입 감지신호를 출력하는 작업자 진입 감지부(230)를 포함하여 구성되어 있다.

또한, 작업자 진입 감지장치(200)에는 작업자가 수동으로 조작하여 작업자 진입 신호를 제어장치(700)로 출력하도록 수동 전환하기 위한 스위치부가 더 구비될 수 있다.

한편, 작업자 진입 감지장치(200)와 휴대용 안전경보장치(300)간의 무선 송수신 방식은 예컨대, RF(Radio Frequency) 또는 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 근거리 무선통신을 이용함이 바람직하다.

휴대용 안전경보장치(300)는 작업자가 용이하게 휴대 가능하도록 구비되는 바, 작업자의 진입을 알리는 작업자 진입 신호를 주기적으로 송신하며, 열차 진입 감지장치(100)로부터 감지된 열차의 진입 여부에 따라 경보를 발생시키는 기능을 수행한다.

이러한 휴대용 안전경보장치(300)는, 작업자 진입을 알리는 작업자 진입 신호를 주기적으로 발생하는 신호발생부(310)와, 신호발생부(310)로부터 발생된 작업자 진입 신호를 무선 송신하는 송신부(320)와, 무선송신장치(600)로부터 송신된 열차 진입 신호를 수신하는 수신부(330)와, 열차의 진입 여부에 따라 경보를 발생시키는 경보발생부(340)와, 수신부(330)로부터 수신된 열차 진입 신호에 따라 경보발생부(340)의 동작을 제어하는 제어부(350)와, 각 부에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급부(360)와, 전원의 공급과 차단을 전환하기 위한 전원스위치부(370)로 구성되어 있다.

여기서, 경보발생부(340)는 시각적 또는 청각적으로 경보를 발생시킬 수 있도록 예컨대, 발광다이오드(LED) 또는 스피커 등으로 구현할 수 있다.

또한, 전원공급부(360)는 통상의 휴대용 배터리로 구현됨이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 외부의 교류전원(예컨대, AC 220V)을 제공받아 각종 직류전원으로 변환되도록 구현할 수도 있다.

열차 진입 경보장치(400)는 철로 곡선구간(R)상에 복수개로 설치(바람직하게는, 철로 곡선구간의 길이방향을 따라 양측 부분에 일정간격 이격되게 설치)되어 있으며, 열차 진입 감지장치(100)로부터 감지된 열차 진입 신호에 따라 경보를 발생시키는 기능을 수행한다.

이러한 열차 진입 경보장치(400)는 시각적 또는 청각적으로 경보하기 위하여 경보등 또는 경보음 발생기로 이루어질 수 있다.

열차용 경보장치(500)는 열차(T) 내의 운전석 근처에 설치되어 있으며, 작업자 진입 감지장치(200)로부터 감지된 작업자의 진입 여부에 따라 경보를 발생시키는 기능을 수행한다.

이러한 열차용 경보장치(500)는 시각적 또는 청각적으로 경보하기 위하여 경보등 또는 경보음 발생기로 이루어질 수 있다.

무선송신장치(600)는 후술하는 제어장치(700)의 제어에 따라 열차용 경보장치(500) 또는 휴대용 안전경보장치(300)로 각각 작업자 진입 신호 또는 열차 진입 신호를 무선 송신하는 기능을 수행한다.

제어장치(700)는 시스템의 전체적인 제어를 담당하며, 열차 진입 감지장치(100)의 열차 진입 신호 또는 작업자 진입 감지장치(200)의 작업자 진입 신호가 각각 작업자 안전경보장치(400) 또는 열차용 경보장치(500)으로 전달되도록, 열차 진입 감지장치(100), 작업자 진입 감지장치(200), 무선송신장치(600) 등을 제어한다.

또한, 제어장치(700)는 열차 진입 감지장치(100)로부터 수신된 열차 진입 신호에 따라 경보가 발생되도록 열차 진입 경보장치(400)의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 제어장치(700)는 작업자 진입 감지장치(200)로부터 감지된 작업자의 진입 신호를 제공받을 경우, 작업자가 철로 곡선구간(R)에서 작업 중임을 나타내는 작업자 진입모드로 작동되도록 열차 진입 경보장치(400)의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 제어장치(700)는 작업자 진입모드 상태에서 열차 진입 감지장치(100)로부터 감지된 열차 진입 신호를 제공받을 경우, 열차가 철로 곡선구간(R)에 진입 중임을 나타내는 열차 진입 모드로 전환되도록 열차의 진행 방향(상행 또는 하행)에 따라 열차 진입 경보장치(400)의 동작을 제어함과 동시에 무선송신장치(600)를 통해 휴대용 안전경보장치(300)로 열차 진입 신호가 전송되도록 제어할 수 있다.

또한, 제어장치(700)는 열차 진입모드 상태에서 작업자 진입 감지장치(200)로부터 감지된 작업자의 퇴출 감지신호를 제공받을 경우, 철로 곡선구간(R)의 안전 상태를 나타내는 안전모드로 전환되도록 열차 진입 경보장치(400)의 동작을 제어할 수 있다.

추가적으로, 작업자 진입 감지장치(200)에 또는 근처에 설치되어 작업자의 진입 여부에 따라 경고를 발생시키는 경고등(800)이 더 구비될 수 있으며, 제어장치(700)는 작업자 진입 감지장치(200)로부터 감지된 작업자 진입 신호에 따라 경고등(800)에 빛을 발산하도록 제어할 수도 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 작업자 진입 감지장치(200)로부터 감지된 작업자 진입 신호를 제어장치(700)로 전송하여 경고등(800) 또는 열차 진입 경보장치(400)가 동작되도록 제어하였지만, 이에 국한하지 않으며, 제어장치(700)를 경유하지 않고 직접 경고등(800) 또는 열차 진입 경보장치(400)가 동작되도록 구현할 수도 있다.

이하에는 전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 철로 곡선구간에서의 안전 경보시스템의 작용 및 효과에 대하여 구체적으로 설명한다.

먼저, 작업자가 철로 곡선구간(R)에서 작업을 수행해야 할 경우, 작업자는 휴대용 안전경보장치(300)를 휴대한 후, 휴대용 안전경보장치(300)의 전원스위치부(370)를 온(ON)으로 동작시켜 작업자 진입을 알리는 작업자 진입 신호를 주기적으로 발생시킨다.

그런 다음, 작업자는 작업하고자 하는 위치에서 가까운 작업자 진입 감지장치(200)로 이동한다. 만약, 작업자가 작업자 진입 감지장치(200)의 수신 영역 내에 들어오면, 작업자 진입 감지장치(200)는 무선수신부(210)을 통해 해당 작업자의 휴대용 안전경보장치(300)로부터 발생된 작업자 진입 신호를 무선으로 수신한 후, 작업자 진입 감지부(230)를 통해 작업자의 진입을 알리는 작업자 진입 신호를 제어장치(700)로 출력한다.

한편, 작업자는 작업자 진입 감지장치(200)로 이동하여 수동으로 스위치부를 작동시켜 작업자 진입 신호를 제어장치(700)로 출력할 수도 있다.

이때, 제어장치(700)는 작업자 진입 감지장치(200)로부터 작업자 진입 신호를 제공받아 작업자 진입 감지장치(200)에 설치된 경고등(800)과 열차 진입 경보장치(400)가 "작업자 진입모드"로 동작되도록 제어한다.

여기서, "작업자 진입모드" 상태에서 경고등(800)은 "작업중"이라는 문자나 그림 등과 함께 특정 색깔의 빛(예컨대, 적색)이 발산되도록 동작되어, 작업자에게는 시스템이 정상적으로 동작함을 알 수 있도록 함과 아울러 열차 운전자에게는 철로 곡선구간(R)에 진입하기 전에 미리 작업 상황을 알려 속도를 줄이도록 할 수 있다.

한편, "작업자 진입모드" 상태가 아닌 평상 시에 제어장치(700)는 경고등(800)과 열차 진입 경보장치(400)가 "안전모드"로 동작되도록 제어한다. 이때, "안전모드" 상태에서 경고등(800)은 전술한 "작업자 진입모드"와 다른 색깔의 빛(예컨대, 녹색)이 발산되도록 동작될 수 있다.

그리고, 전술한 "작업자 진입모드" 상태에서 제어장치(700)는 열차 진입 감지장치(100)로부터 감지된 열차 진입 신호를 제공받을 경우, 열차가 철로 곡선구간(R)에 진입 중임을 나타내는 "열차진입모드"로 전환되도록 열차의 진행 방향에 따라 열차 진입 경보장치(400)의 동작을 제어한다.

여기서, "열차진입모드" 상태에서 열차 진입 경보장치(400)는 경보등이 특정 색깔의 빛(예컨대, 적색)으로 깜빡이게 하거나 화살표 등을 삽입하여 표시되도록 하며, 경보음(예컨대, "열차 진행방향 상행" 또는 "열차 진행방향 하행" 등)이 울리게 하여 작업자에게 현 상태를 알려주도록 할 수 있다.

한편, "작업자 진입모드" 상태가 아닌 평상 시 즉, "안전모드" 상태에서 열차 진입 감지장치(100)로부터 감지된 열차 진입 신호가 제어장치(700)로 전송될 경우, 제어장치(700)는 열차 진입 경보장치(400)의 경보등이 전술한 "열차진입모드"와 다른 색깔의 빛(예컨대, 녹색)으로 깜빡이게 동작할 수 있으며, 경보음이 무음으로 동작되도록 제어할 수도 있다. 이에 따라 작업자에게 현 상태를 알려주도록 할 수 있다.

또한, "열차진입모드" 상태에서 제어장치(700)는 무선송신장치(600)를 통해 열차용 경보장치(500)로 작업자 진입 신호가 전송되도록 제어함과 아울러 휴대용 안전경보장치(300)로 열차 진입 신호가 전송되도록 제어함으로써, 작업자에게 보이지 않는 열차의 진입을 사전에 알려주어 안전하게 도피할 수 있도록 하며, 열차 운전자에게 작업자의 유무를 미리 알려 안전운행을 할 수 있도록 한다.

한편, 작업자가 휴대용 안전경보장치(300)의 경보를 통해 열차의 진입 상태를 알고 철로 작업 중인 곡선구간(R)을 안전하게 벗어날 경우 즉, 작업자 진입 감지장치(200)의 수신범위를 벗어날 경우, 작업자 진입 감지장치(200)는 제어장치(700)로 작업자의 퇴출 신호를 전송한다.

이후에, 제어장치(700)는 작업자 진입 감지장치(200)로부터 감지된 작업자의 퇴출 신호를 제공받아 철로 곡선구간(R)의 안전 상태를 나타내는 안전모드로 전환되도록 경고등(800) 또는 열차 진입 경보장치(400)의 동작을 제어함으로써, 열차 운전자에게 작업자가 철로 곡선구간(R)에 없음을 알려준다.

본 발명은 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하며, 이 또한 본 발명에 속한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철로 곡선구간에서의 안전 경보시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.

도 2는 도 1의 작업자 진입 감지장치를 구체적으로 설명하기 위한 블록 구성도이다.

도 3은 도 1의 휴대용 안전경보장치를 구체적으로 설명하기 위한 블록 구성도이다.

도 4는 도 1의 경고등, 작업자 진입 감지장치, 열차 진입 감지장치, 열차 진입 경보장치의 설치 상태를 나타낸 도면이다.

Claims (12)

1. 철로의 곡선구간의 양측 부분에 각각 설치되며, 열차의 진입을 감지하여 열차 진입 신호를 발신하는 열차 진입 감지장치;

   상기 열차 진입 감지장치로부터 상기 열차 진입 신호를 수신하여 경보를 발생하고, 그리고 작업자 진입 신호를 주기적으로 발신하는 휴대용 안전경보장치;

   철로의 곡선구간의 양측 부분에 각각 설치되며, 상기 휴대용 안전경보장치로부터 상기 작업자 진입 신호를 수신하여 발신하는 작업자 진입 감지장치; 그리고

   열차 내에 설치되며, 상기 작업자 진입 감지장치로부터 상기 작업자 진입 신호를 수신하여 경보를 발생하는 열차용 경보장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 철로 곡선구간에서의 안전 경보시스템.
2. 제1 항에 있어서, 상기 열차 진입 감지장치는

   적외선 송수신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 철로 곡선구간에서의 안전 경보시스템.
3. 제1 항에 있어서,

   철로의 곡선구간에 설치되며, 상기 열차 진입 감지장치로부터 상기 열차 진입 신호를 수신하여 경보를 발생하는 열차 진입 경보장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철로 곡선구간에서의 안전 경보시스템.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1 항에 있어서, 상기 작업자 진입 감지장치는

   상기 작업자 진입 신호를 발신하는 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철로 곡선구간에서의 안전 경보시스템.
7. 제1 항에 있어서, 상기 작업자 진입 감지장치는

   상기 작업자 진입 신호의 수신에 따라 빛을 발하는 경고등을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철로 곡선구간에서의 안전 경보시스템.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

Images