KR101004315B1 - 랙장치의 송신 라인 감지유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 랙장치의 송신 라인 감지유닛에 관한 것으로, 랙장치 내부에 구성된 송신모듈과 송신동조유닛간의 절손상태를 DC 파형을 통해 감지하여 고장발생시 송신라인의 이상 유무에 대한 정보를 자동으로 관제실 PC로 전송함으로써 신속한 고장 복구가 가능하도록 한 랙장치의 송신 라인 감지유닛을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명을 적용하면, 자동으로 송신기와 송신동조유닛간에 주파수를 송신하는 송신라인의 절손 유무에 대한 정보를 모니터링할 수 있고, 고장 발생시 신속하게 고장에 대한 정보 및 그 고장위치를 파악할 수 있으므로 신속한 복구가 가능하게 된다는 장점이 있다.

주파수 검지, 송신모듈, 라인 감시, 무절연 AF 궤도회로.

Description

랙장치의 송신 라인 감지유닛{SYSTEM FOR SENSING A FAULT OF TRANSMITTING LINE OF RACK APPARATUS}

본 발명은 랙장치의 송신 라인 감지유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게 랙장치 내부에 구성된 송신모듈과 송신동조유닛간의 절손상태를 DC 파형을 통해 감지하여 고장발생시 송신라인의 이상 유무에 대한 정보를 자동으로 관제실 PC로 전송함으로써 신속한 고장 복구가 가능하도록 한 랙장치의 송신 라인 감지유닛에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 초기의 열차운행에서는 수송량이 적은 관계로 열차의 운행빈도가 낮고, 열차의 운행속도가 저속이었던 관계로 이러한 열차를 감지하는 신호 제어기술은 주로 안전성만을 고려한 목적으로 개발되었다.

하지만, 최근의 열차운행은 대량 수송과 운행속도의 고속화를 추진하기 위해 컴퓨터 기술 및 전자, 전기공학기술을 철도분야에 도입함으로써 높은 신뢰성을 확보하면서 안전성을 기본으로 하는 신호제어기술이 사용되고 있다.

이러한 신호제어기술은 고속, 고밀도로 운행되는 열차의 안전운행을 가능하게 하였으며, 열차의 운용효율을 높이고 선로용량을 증대시켜 수송력 증강에도 향 상을 가져올 수 있었다.

그러나, 본선에서의 신호설비는 단순하여 신뢰성과 안정성은 높게 유지되고 있으나, 수많은 분기기가 구성된 역구내의 신호설비로는 그 안정성 및 신뢰성을 확보하기가 매우 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 역구내에서는 선로 분기점이 많으므로 열차의 안전운행을 위해 미리 설정된 연동규칙에 따라 현장기기를 연쇄적으로 동작시키며, 동작시 열차검지를 위해서 선로의 일부 구간을 전기회로의 일부분처럼 이용하는 바, 이를 궤도회로라 하고, 특히 선로의 일부 구간을 이용하게 되므로 AF 주파수(Audio Frequency: 가청주파수)를 이용한 AF주파수 궤도회로가 사용되게 된다.

이하, AF주파수 궤도회로를 직선 궤도회로에 사용할 경우에 대해 간략하게 기술하도록 한다.

먼저, AF주파수 궤도회로를 선로분기장치가 구성된 분기부에서 사용하지 않고, 직선 궤도회로에서 사용할 경우에는 평행하게 구성된 궤도레일을 통해 열차가 진행하게 되는 바, 이 열차가 어느 구간에 진입하였는 지를 알기 위해 양 궤도레일(5)을 연결하는 다수개의 절연조인트(미도시)를 통해 여러개의 구간으로 구간분리를 행하게 된다.

따라서, 이러한 절연조인트에 의해 분리된 구간별로 송신기 및 수신기를 각각 구성함으로써 그 송신기와 수신기사이에 열차검지를 위한 신호주파수인 AF 주파수를 발생시키고 그 주파수를 공진시켜 어떤 구간에 열차가 진입했는 지를 검지하게 된다.

즉, 열차가 점유하지 않은 구간에서는 송신기에서 발생시킨 AF 주파수를 동조장치에 의해 그대로 동조하여 수신하게 되나, 반대로 열차가 점유한 구간에서는 열차의 바퀴와 축이 레일을 단락하게 되므로, 송신기에서 발생시킨 AF 주파수를 동조장치에서 동조시키지 못하므로 수신기에 그 AF 주파수가 도달하지 못하므로 여차가 궤도회로(5)에 진입하였음을 인식할 수 있게 되는 것이다.

그러나, 이러한 무절연 AF 궤도회로 시스템도 랙장치 내부에 구성된 송신모듈과 송신동조유닛간의 절손이나 송신동조유닛의 고장을 판단할 수 있는 구성이 전무한 바, 무절연 AF 궤도회로 시스템에 고장이 발생된 경우 레일 절손에 의한 고장인 지 송신모듈과 송신동조유닛간의 절손에 의한 고장인지를 신속하게 파악하지 못하여 초기 대응에 실패함으로써 안전사고의 위험이 커지게 되고, 신속한 복구가 불가능하다는 문제점이 있었다.

더불어, 상기 송신모듈과 송신동조유닛간의 송신라인에는 AC 파형의 AF 궤도회로 주파수가 송신되는 라인이므로, 상기 송신모듈과 송신동조유닛간의 송신라인에 대한 이상유무를 판단하기 위한 수단을 구성하게 되면 AC 파형의 AF 궤도회로 주파수에 변형을 일으켜 정상적인 AF 궤도회로 주파수의 송신이 불가능하게 된다는 문제점이 있었다. 따라서, 상기 송신모듈과 송신동조유닛간의 송신라인을 감시하여야 하는 실정임에도 불구하고 마땅한 대책을 수립하지 못하였다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 랙장치 내 부에 구성된 송신모듈과 송신동조유닛간의 절손상태를 DC 파형을 통해 감지하여 고장발생시 송신라인의 이상 유무에 대한 정보를 자동으로 관제실 PC로 전송함으로써 신속한 고장 복구가 가능하도록 한 랙장치의 송신 라인 감지유닛을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 철로변에 일정간격으로 이격되게 설치되며, 내부에 관제실 PC의 제어신호를 제공받아 이웃하는 다른 랙장치와 연동하여 데이터를 송수신하면서 각종 신호기기 및 선로전환 기기들을 구동 제어하고, 그 구동상태를 확인하도록 송신기 및 수신기와; 송신기 및 수신기에 결합되어 주파수를 동조시키는 송신 및 수신 동조유닛이 포함된 무절연 궤도회로 랙장치에 있어서, 상기 송신기(tx1, tx2)와 송신동조유닛(tu2,tu2')간에 형성된 송신라인 감지영역(8)에 DC 감지신호를 발생시키고 송신동조유닛(tu2,tu2')을 거쳐 피드백된 DC 감지신호를 수신하여 송신라인 감지영역(8)의 절손 유무를 판단하고, 그 절손 유무에 대한 정보를 관제실 PC로 전송하는 것을 특징으로 하는 랙장치의 송신 라인 감지유닛이 제공된다.

바람직하게, 상기 랙장치의 송신 라인 감지유닛은 그 일단이 상기 송신기(tx1, tx2)와 송신동조유닛(tu2,tu2')을 연결하는 복수 접속라인중 어느 한 라인에 접속되어져 있고, 그 타단은 나머지 한 라인에 접속되어져 피드백신호를 수신할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 랙장치의 송신 라인 감지유닛이 제공된다.

바람직하게, 상기 송신기(tx1, tx2)의 출력단에는 DC 감지신호를 제거하기 위한 DC 제거용 커패시터(12)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 랙장치의 송신 라인 감지유닛이 제공된다.

바람직하게, 상기 랙장치의 송신 라인 감지유닛은 DC 감지신호를 발생시키기 위해 인가되는 AC 신호를 컨버팅하는 AC/DC 컨버터(14)와; 상기 송신기(tx1, tx2)와 송신동조유닛(tu2,tu2')간에 피드백되는 DC감지신호를 수신하기 위한 DC 수신부(16)와; 상기 AC/DC 컨버터(14)와 DC 수신부(16)에 각각 접속되어 송신라인 감지영역(8)의 절손여부를 판단하기 위한 감지제어부(18)와; 상기 감지제어부(18)로부터 절손여부에 대한 정보를 수신하여 그 고장정보를 관제실 PC 또는 표시제어부로 전송하기 위한 통신모듈(20)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 랙장치의 송신 라인 감지유닛이 제공된다.

바람직하게, 상기 통신모듈(20)은 신호 전송시 상기 송신라인 감지유닛(10)의 고유번호 정보를 함께 전송하여 상기 관제실 PC 또는 표시제어부에서 운용자나 보수자가 어느 송신라인(6)에서 고장이 발생하였는 지를 파악할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 랙장치의 송신 라인 감지유닛이 제공된다.

본 발명에 따른 랙장치의 송신 라인 감지유닛은 자동으로 송신기와 송신동조유닛간에 주파수를 송신하는 송신라인의 절손 유무에 대한 정보를 모니터링할 수 있고, 고장 발생시 신속하게 고장에 대한 정보 및 그 고장위치를 파악할 수 있으므로 신속한 복구가 가능하게 된다는 장점이 있다.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 랙장치의 송신 라인 감지유닛이 포함된 무절연 AF 궤도회로를 도시한 도면이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 랙장치의 송신 라인 감지유닛은 랙장치 내부에 구성된 송신모듈과 송신동조유닛간의 절손상태를 DC 파형을 통해 감지하여 고장발생시 송신라인의 이상 유무에 대한 정보를 자동으로 관제실 PC로 전송함으로써 신속한 고장 복구가 가능하도록 한 장치이다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 랙장치의 송신 라인 감지유닛이 포함된 무절연 AF 궤도회로를 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 랙장치의 송신 라인 감지유닛이 포함된 무절연 AF 궤도회로는 도 1에 도시된 바와 같이, 분기부를 중심으로 직선 궤도회로상의 좌측단과 우측단에는 각각 레일을 통해 전달되는 주파수를 감지하기 위한 제 1, 2, 3, 4 주파수 감지유닛(HMU1,HMU2,HMU3,HMU4)이 구비되어져 있으며, 그 AF 주파수는 열차의 진행방향과 반대 방향으로 전송되게 된다.

이때, 분기부를 중심으로 직선 궤도회로상의 우측단에 구비된 제 4 주파수 감지유닛(HMU4)은 제 2 송신기(tx2)에서 발생된 AF 주파수를 공진시키기 위한 제 2 송신동조유닛(tu2’)이 상기 직선궤도회로의 양 레일과 각각 접속되어져 있으며, 상기 제 2 송신기(tx2)의 타측단은 전원공급부(PUS)와 접속되어져 있다.

또한, AF 주파수를 수신하여 동조됨으로써 제 2수신기(rx2)가 AF 주파수를 수신하도록 하는 제 2 수신동조유닛(tu1’)이 상기 직선궤도회로의 양 레일과 각각 접속되어져 있으며, 그 제 2수신기(rx2)의 타측단은 상기 전원공급부(PUS)에 접속 되어져 있고, 상기 제 2수신기(rx2)는 주파수를 수신여부를 감지하기 위한 제 3 주파수 감지유닛(HMU3)과도 접속되어져 있다.

이러한 제 3, 4 주파수 감지유닛(HMU3, HMU4)으로부터 분기부를 기준으로 일정거리 좌측으로 이격된 위치에는 또 다른 제 1, 2 주파수 감지유닛(HMU1, HMU2)이 구성되어져 있는 바, 그 제 1, 2 주파수 감지유닛(HMU1, HMU2)도 마찬가지로, 제 1송신기(tx1) 및 제 1수신기(rx1)에서 발생된 AF 주파수를 공진시키기 위한 제 1송신동조유닛(tu1) 및 제 1수신동조유닛(tu1)이 상기 직선궤도회로(5)의 양 레일과 각각 접속되어져 있으며, 상기 제 1 송신기(tx1) 및 제 1 수신기(rx1)의 타측단은 전원공급부(PUS)와 접속되어져있고, 상기 제 1 송신기(tx1) 및 제 1 수신기(rx1)는 제 1, 2 주파수 감지유닛(HMU1, HMU2)와도 접속되어져 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 랙장치의 수신모듈 고장감시 시스템은 T1구간 및 T2 구간에서 궤도를 검지하기 위해, 제 1, 2송신기(tx1, tx2)에서 AF 주파수를 발생시키고, 그 주파수를 제 1, 2 송신동조유닛(tu2, tu2')에서 공진시킨다.

그러면, 그 공진 주파수는 제 1, 2 수신동조유닛(tu1, tu1')에 인가되고, 저 임피던스를 제공함으로써 T1과 T3 구간의 궤도회로를 분리시킨다. 따라서, AF 궤도회로 주파수는 T1구간으로부터 T2 구간으로 전송되게 된다. 그 전송 주파수인 AF 주파수는 T1구간인 제 1, 2 수신동조유닛(tu1, tu1')의 동조를 통해 제 1, 2수신기(rx1, rx2)로 전송되며, 제 1, 2, 3, 4 주파수 감지유닛(HMU1,HMU2,HMU3,HMU4)이 구동되어 궤도회로를 검지하게 된다.

즉, 본 발명의 시스템에서 레일을 따라 송신되는 무절연 AF 주파수는 무지향성 주파수이므로, 복수의 평행한 레일을 따라 좌측과 우측으로 전달되게 된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 랙장치의 송신 라인 감지유닛의 결선 상태를 도시한 도면, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 랙장치의 송신 라인 감지유닛의 회로구성을 도시한 블록구성도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 랙장치의 송신 라인 감지유닛은 도 1에 도시된 무절연 AF 궤도회로중 송신라인(6)을 감시하기 위한 장치로서, 상기 제 1, 2 송신기(tx1, tx2)와 제 1, 2 송신동조유닛(tu2,tu2')간에 형성된 송신라인 감지영역(8)에 DC 감지신호를 발생시키고 제 1, 2 송신동조유닛(tu2,tu2')을 거쳐 피드백된 DC 감지신호를 수신하여 송신라인 감지영역(8)의 절손 유무를 판단하고, 그 절손 유무에 대한 정보를 관제실 PC(미도시)로 전송하기 위한 송신라인 감지유닛(10)이 구비되어져 있다.

이때, 상기 송신라인 감지유닛(10)은 그 일단이 상기 제 1, 2 송신기(tx1, tx2)와 제 1, 2 송신동조유닛(tu2,tu2')의 복수 접속라인중 한 라인에 접속되어져 있고, 타단은 나머지 한 라인에 접속되어져 피드백신호를 수신할 수 있게 구성된다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 랙장치의 송신 라인 감지유닛은 DC감지신호를 상기 제 1, 2 송신기(tx1, tx2)와 제 1, 2 송신동조유닛(tu2,tu2')간에 피드백시키므로, 무절연 AF 궤도회로상에 위치된 상기 제 1, 2 송신기(tx1, tx2)와 제 1, 2 송신동조유닛(tu2,tu2')간의 AF 궤도 주파수에 영향을 미치지 않는다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 랙장치의 송신 라인 감지유닛은 상기 제 1, 2 송신기(tx1, tx2)와 제 1, 2 송신동조유닛(tu2,tu2')간에 피드백되는 DC감지신호가 상기 제 1, 2 송신기(tx1, tx2)측으로 인가되는 것을 방지하기 위해, 상기 제 1, 2 송신기(tx1, tx2)의 출력단(2)에 DC 제거용 커패시터(12)가 더 구비되어져 있다. 미설명부호 4는 제 1, 2 송신동조유닛(tu2,tu2')의 입력단을 나타낸 것이다.

한편, 상기 송신라인 감지유닛(10)은 DC 감지신호를 발생시키기 위해 인가되는 AC 신호를 컨버팅하는 AC/DC 컨버터(14)가 구비되어져 있으며, 상기 제 1, 2 송신기(tx1, tx2)와 제 1, 2 송신동조유닛(tu2,tu2')간에 피드백되는 DC감지신호를 수신하기 위한 DC 수신부(16)가 구비되어져 있으며, 상기 AC/DC 컨버터(14)와 DC 수신부(16)에 각각 접속되어 송신라인 감지영역(8)의 절손여부를 판단하기 위한 감지제어부(18)가 구비되어져 있다.

예컨대, 상기 제 1 송신기(tx1)와 제 1 송신동조유닛(tu2)간에 장착된 상기 감지제어부(18)를 통해서, AC/DC 컨버터(14)에서 DC 감지신호가 송신라인 감지영역(8)으로 발생되었지만 상기 DC 수신부(16)로부터 감지신호가 수신되지 않게 되면 상기 감지제어부(18)는 상기 제 1송신기(tx1)와 제 1송신동조유닛(tu2)의 사이에 절손이 발생되었음을 인지할 수 있게 된다.

또한, 상기 송신라인 감지유닛(10)에는 상기 감지제어부(18)로부터 절손여부에 대한 정보를 수신하여 그 고장정보를 관제실 PC 또는 표시제어부로 전송하기 위한 통신모듈(20)이 구비되어져 있다.

바람직하게, 상기 통신모듈(20)은 신호 전송시 상기 송신라인 감지유닛(10) 의 고유번호 정보를 함께 전송하여 상기 관제실 PC 또는 표시제어부에서 운용자나 보수자가 어느 송신라인(6)에서 고장이 발생하였는 지를 파악할 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 랙장치의 송신 라인 감지유닛은 자동으로 상기 제 1, 2 송신기(tx1, tx2)와 제 1, 2 송신동조유닛(tu2,tu2')간에 주파수를 송신하는 송신라인(6)의 절손 유무에 대한 정보를 모니터링할 수 있고, 고장 발생시 신속하게 고장에 대한 정보 및 그 고장위치를 파악할 수 있으므로 신속한 복구가 가능하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 랙장치의 송신 라인 감지유닛은 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 랙장치의 송신 라인 감지유닛이 포함된 무절연 AF 궤도회로를 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 랙장치의 송신 라인 감지유닛의 결선 상태를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 랙장치의 송신 라인 감지유닛의 회로구성을 도시한 블록구성도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

tx1,tx2:제 1, 2 송신기, tu2,tu2':제 1, 2 송신동조유닛,

8:송신라인 감지영역, 10:송신라인 감지유닛,

12:DC 제거용 커패시터, 14:AC/DC 컨버터,

16:DC 수신부, 18:감지제어부,

20:통신모듈.

Claims (5)

1. 철로변에 일정간격으로 이격되게 설치되며, 내부에 관제실 PC의 제어신호를 제공받아 이웃하는 다른 랙장치와 연동하여 데이터를 송수신하면서 각종 신호기기 및 선로전환 기기들을 구동 제어하고, 그 구동상태를 확인하도록 송신기 및 수신기와; 송신기 및 수신기에 결합되어 주파수를 동조시키는 송신 및 수신 동조유닛이 포함된 무절연 궤도회로 랙장치에 있어서,

   송신라인 감지유닛은 상기 송신기(tx1, tx2)와 송신동조유닛(tu2,tu2')간에 형성된 송신라인 감지영역(8)에 DC 감지신호를 발생시키고 송신동조유닛(tu2,tu2')을 거쳐 피드백된 DC 감지신호를 수신하여 송신라인 감지영역(8)의 절손 유무를 판단하고, 그 절손 유무에 대한 정보를 관제실 PC로 전송하도록 구성되며; 그 일단이 상기 송신기(tx1, tx2)와 송신동조유닛(tu2,tu2')을 연결하는 복수 접속라인중 어느 한 라인에 접속되어져 있고, 그 타단은 나머지 한 라인에 접속되어져 피드백신호를 수신할 수 있게 구성되며;

   DC 감지신호를 발생시키기 위해 인가되는 AC 신호를 컨버팅하는 AC/DC 컨버터(14)와; 상기 송신기(tx1, tx2)와 송신동조유닛(tu2,tu2')간에 피드백되는 DC감지신호를 수신하기 위한 DC 수신부(16)와; 상기 AC/DC 컨버터(14)와 DC 수신부(16)에 각각 접속되어 송신라인 감지영역(8)의 절손여부를 판단하기 위한 감지제어부(18)와; 상기 감지제어부(18)로부터 절손여부에 대한 정보를 수신하여 그 고장정보를 관제실 PC 또는 표시제어부로 전송하기 위한 통신모듈(20)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 랙장치의 송신 라인 감지유닛.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

Images