KR101011799B1 - Balise inspection tool using the self-power resources - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발리스 위에 발리스 점검툴을 올려놓는 것만으로 발리스에 텔래그램을 전송하고 발리스로부터 텔래그램을 수신할 수 있으며, 외부전원의 도움 없이 독립전원을 사용하여 운용할 수 있는 독립전원을 사용한 발리스 점검툴에 관한 것으로, 외부로부터 전달되는 전원을 회로에 공급 및 충전하는 전원관리부(150)와; 발리스를 동작시키도록 발리스가 필요로 하는 전력을 상기 전원관리부(150)로부터 공급받아 발리스로 전송하는 텔래파워전송부(110)와; 발리스가 방사하는 텔래그램의 신호를 텔래그램 Loop안테나를 통해 수신하는 텔래그램 수신부(120)와; FSK 신호로 변조된 텔래그램 신호를 복조하여 디지털신호로 변환시키는 FSK복조기(130)와; 상기 FSK복조기에서 복조한 암호화 상태의 텔래그램을 전달받아 해석한 후 사용자단말기로 전송하는 텔래그램 디코더(140)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 독립전원을 사용한 발리스 점검툴에 관한 것이다. The present invention can transmit telegrams to the balis and receive the telegrams from the balis simply by placing the balis check tool on the balis, an independent power source that can be operated using an independent power source without the aid of an external power source. It relates to a bale check tool using, the power management unit 150 for supplying and charging the power transmitted from the outside to the circuit; A telepower transmitter 110 for receiving power from the power management unit 150 to operate the balis and transmitting the balis to the balis; A telegram receiver 120 for receiving a telegram signal emitted by Bally through a telegram loop antenna; An FSK demodulator (130) for demodulating the telegram signal modulated with the FSK signal and converting the telegram signal into a digital signal; And a telegram decoder 140 for receiving and interpreting a telegram of the encrypted state demodulated by the FSK demodulator and transmitting the telegram to the user terminal.
발리스, 독립전원, 점검툴, 텔레그램 Bally's, Independent Power, Inspection Tool, Telegram
Description
본 발명은 지상 관제실에서 열차에 정보를 전달하는 발리스(Balise)를 분해하지 않고 발리스(Balise) 정보를 프로그램하거나 수정하고 이를 점검하도록 하는 독립전원을 사용한 발리스 점검툴에 관한 것이다.The present invention relates to a Bally check tool using an independent power source for programming or modifying Bally information and checking it without disassembling the Bally that delivers information to the train in the ground control room.
최근 경부선 및 호남선, 고속철도, 지하철공사 등에서는 발리스를 선로(Rail)에 설치하여 사용하고 있다.Recently, the Gyeongbu Line, Honam Line, High Speed Railroad, Subway Construction, etc., have installed Bally's on rails.
이미 선로에 설치되어 운용중인 발리스의 고장유무를 점검하기 위해서는 발리스 Reader를 장착한 특수한 차량(모터카등)을 운행해야 하므로 발리스를 점검하는데 상당한 시간이 소요되며, 점검차량운행으로 인해 상당한 비용이 필요하게 되고, 점검차량운행으로 인해 다수의 인원이 필요하게 되는 문제점이 있다. In order to check the failure of the balis already installed and operating on the track, it is necessary to operate a special vehicle equipped with a balse reader (motor car, etc.), so it takes a considerable time to check the balis. This is necessary, there is a problem that requires a large number of personnel due to the inspection vehicle operation.
이러한 문제점으로 인해 발리스를 운용하는 현장에서는 보다 손쉽고 빠르며 또한 저비용으로 발리스를 유지보수 할 수 있는 장치가 요망되고 있다.Due to these problems, there is a need for a device that can easily and quickly maintain the ballis at the site where the ballis is operated.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 외부전원 없이 발리스 점검툴을 단독으로 사용 가능하도록 하는 독립전원을 사용한 발리스 점검 툴을 제공하기 위함이다. Accordingly, an object of the present invention for solving the above problems is to provide a bale check tool using an independent power source to enable the bale check tool alone without an external power source.
본 발명의 다른 목적은 발리스와 점검툴 간에 별도의 Cable(전선) 연결 없이 Air Gap을 통해 발리스의 정보를 인식할 수도 있도록 하는 독립전원을 사용한 발리스 점검 툴을 제공하기 위함이다. Another object of the present invention is to provide a bale check tool using an independent power source to recognize the information of the bales through the air gap without a separate cable (wire) connection between the bale and the check tool.
본 발명의 또 다른 목적은 발리스 점검툴에 별도의 장치를 추가 하지 않고 단지 발리스 위에 올려놓는 것만으로 발리스 점검툴의 설치가 완료되도록 하는 독립전원을 사용한 발리스 점검 툴을 제공하기 위함이다.Still another object of the present invention is to provide a bale check tool using an independent power supply to complete the installation of the bale check tool by simply placing it on the balse without adding a separate device to the bale check tool. .
본 발명의 또 다른 목적은 발리스 점검툴의 연속사용시간을 늘이기 위해 저 전력으로 동작이 가능하도록 하는 독립전원을 사용한 발리스 점검 툴을 제공하기 위함이다.Still another object of the present invention is to provide a bale check tool using an independent power source to enable operation at low power in order to increase the continuous use time of the bale check tool.
본 발명의 또 다른 목적은 이미 설치되어 운용 중인 발리스의 정보를 Air-Gap을 통해 Read하여 발리스의 고장여부를 판단하는 독립전원을 사용한 발리스 점검 툴을 제공하기 위함이다.Still another object of the present invention is to provide a balis check tool using an independent power source that determines whether balis is broken by reading information of balis already installed and operating through air-gap.
상기의 해결 과제 수단에 의한 본 발명은 외부로부터 전달되는 전원을 회로에 공급 및 충전하는 전원관리부(150)와; 발리스를 동작시키도록 발리스가 필요로 하는 전력을 상기 전원관리부로부터 공급받아 발리스로 전송하는 텔래파워전송부(110)와; 발리스가 방사하는 텔래그램의 신호를 텔래그램 Loop안테나를 통해 수신하는 텔래그램 수신부(120)와; FSK 신호로 변조된 텔래그램 신호를 복조하여 디지털신호로 변환시키는 FSK복조기(130)와; 상기 FSK복조기에서 복조한 암호화 상태의 텔래그램을 전달받아 해석한 후 사용자단말기로 전송하는 텔래그램 디코더(140)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 독립전원을 사용한 발리스 점검툴에 의해 달성된다.The present invention by the above-mentioned means means the
상기의 과제 해결 수단에 의한 본 발명의 독립전원을 사용한 발리스 점검 툴은 발리스 위에 발리스 점검툴을 올려놓는 것만으로 발리스에 텔래그램을 전송하고 발리스로부터 텔래그램을 수신할 수 있으며, 외부전원의 도움 없이 독립전원을 사용하여 운용할 수 있고 또한 IP67등급의 방수기능을 가지고 있어 우천시에도 사용이 가능하게 된다.Bally check tool using the independent power supply of the present invention by the above-mentioned problem solving means can send a telegram to the balis and receive the telegram from the balis simply by placing the balis check tool on the balis, It can be operated by using independent power source without the help of external power source, and it can be used even in rainy weather with IP67 waterproof function.
또한 발리스 점검툴은 약 6.2Kg의 무게를 유지함으로서 사용자가 들고 다니며 이미 설치되어 운용되고 있는 발리스를 손쉽게 점검할 수 있다.In addition, the Bally Check Tool maintains a weight of about 6.2Kg, allowing users to easily check the Bally's already installed and running.
또한 발리스 점검툴에 사용된 전원관리부는 발리스 점검툴을 외부전원의 연결 없이 사용가능 하도록 하고 충전식 밧데리의 충전시간을 2시간 이내로 유지하여 급속한 충전이 가능할 뿐만 아니라 충전전류를 1A로 제한하고 충전이 완료되면 충전전류를 끊어 과 충전으로부터 발리스 점검툴을 보호할 수 있다.In addition, the power management unit used in the BALLS check tool enables the BALLS check tool to be used without connecting an external power source and maintains the charging time of the rechargeable battery within 2 hours, enabling rapid charging, limiting the charging current to 1A, and charging When complete, the charge current can be cut off to protect the bale check tool from overcharging.
또한 발리스 점검툴은 텔래파워를 방사하는 Loop 안테나와 PCB 사이를 전기 적으로 차폐하는 쉴드플래이트를 내장하고 있기 때문에 텔래파워에서 방사되는 전자파로부터 발리스 점검툴을 보호하여 장비의 신뢰성을 높일 수 있다.In addition, the Bally Check Tool has a shield plate that electrically shields between the loop antenna that emits the telepower and the PCB, thus enhancing the reliability of the equipment by protecting the Bally Check tool from electromagnetic radiation emitted from the telepower. .
도 1은 본 발명의 독립전원을 사용한 발리스 점검 툴의 회로 구성도다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a circuit block diagram of the bale check tool which used the independent power supply of this invention.
도 1에서 보는 바와 같이. 본 발명의 발리스 점검 툴(100)은 텔래파워 전송부(110), 텔래그램 수신부(120), FSK 복조기(130), 텔래그램 디코더(140), 전원관리부(150), 충전식 밧데리(160), 사용자 인터페이스를 위한 통신 포트(170), 밧데리 상태 표시를 위한 상태표시 LED(180), 발리스 유선연결부(190), 사용자단말기(10), 쉴드플래이트(101)로 구성되어 있다.As seen in FIG.
상기 텔래파워전송부(110)는 발리스를 동작시키기 위해 발리스가 필요로 하는 전력을 전송하는 기능을 하도록 클럭발생기, 밴드패스필터, 파워증폭기, 텔래파워 Loop 안테나로 구성된다.The
이를 위해 상기 텔래파워전송부는(110)는 도 2에서 도시된 바와 같이 27.095Mhz의 클럭발생기와 이를 사인파로 만들기 위한 패시브(Passive) 밴드패스필터(Band Pass Filer)를 가진다.To this end, the
상기 밴드패스필터를 거치면서 사인파로 만들어진 27.095Mhz는 FET로 구성된 파워증폭기를 거치면서 증폭되어 텔래파워 Loop 안테나를 통해 발리스로 텔래파워를 전송하게 된다. 27.095Mhz, which is made of sine wave through the band pass filter, is amplified through a power amplifier composed of FETs and transmits telepower to balis through a telepower loop antenna.
상기 텔래그램 수신부(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 발리스가 방사하는 텔래그램의 신호를 텔래그램 Loop안테나를 통해 수신하여 FSK복조기(130)로 전달하는 기능을 한다. The
상기 발리스가 방사하는 낮은 Level의 텔래그램 신호를 효과적으로 수신하기 위해 텔래그램 Loop 안테나는 4.234Mhz에서 L/C공진을 이루며 그 임피던스는 50옴에서 600옴 사이로 조정된다.To effectively receive the low level telegram signal emitted by the balis, the telegram loop antenna achieves L / C resonance at 4.234 MHz and its impedance is adjusted from 50 ohms to 600 ohms.
상기 FSK복조기(130)는 도 3에서와 같이 FSK 신호로 변조된 텔래그램 신호를 복조하여 이 신호를 텔래그램 디코더(140)가 인식할 수 있는 디지탈신호로 만드는 기능을 한다. As shown in FIG. 3, the
상기 FSK복조기는 L/C Tank를 내장하고 있어 FSK신호의 위상차를 이용한 복조방법을 사용하여 복조하고 비교기에서는 복조된 신호를 텔래그램 디코더가 인식할 수 있는 TTL Level로 변환해 준다.The FSK demodulator has a built-in L / C tank and demodulates using a demodulation method using a phase difference of the FSK signal, and the comparator converts the demodulated signal to a TTL level that can be recognized by the telegram decoder.
상기 텔래그램 디코더(140)는 상기 FSK복조기에서 복조한 텔래그램을 전달받아 이를 해석하는 기능을 한다.The
상기 FSK복조기(130)에서 복조한 텔래그램은 암호화 되어 있기 때문에 사용자가 그 내용을 알 수 없도록 되어있다. The telegram demodulated by the FSK
상기 텔래그램 디코더(140)는 이렇게 암호화 되어있는 텔래그램을 실시간으로 해석하여 그 내용을 사용자단말기(10)로 전송한다. The
전원관리부(150)는 도 4에서와 같이 발리스 점검툴에서 필요로 하는 전원을 관리하는 기능을 하도록 전원제어기와 충전식 밧데리를 포함하여 구성하고 있다.The
상기 발리스 점검툴은 전원제어기의 도움을 받아 외부전원을 연결하여 운용할 수도 있고 외부전원 없이 독립전원을 사용하여 운용할 수도 있다. The ballistics checking tool may be operated by connecting an external power source with the help of a power controller, or may be operated using an independent power source without an external power source.
이 때문에 상기 발리스점검툴은 내부에 충전식밧데리를 내장하고 있으며 상기 전원관리부(150)는 외부전원이 연결될 때는 외부전원을 사용하여 상기 발리스점검툴을 운용하고 동시에 충전식 밧데리를 충전하게 되며 외부전원이 연결되지 않을때는 충전식밧데리의 전원을 사용하여 발리스 점검툴을 운용할 수 있도록 자동으로 스위칭해 주는 기능을 가진다. For this reason, the ballistics check tool has a built-in rechargeable battery therein, and the
또한 전원관리부(150)는 DC10V ~ DC28V 넓은 영역의 외부 전원을 사용할 수 있도록 자동으로 조정해주는 기능을 가지고 있다.In addition, the
상기 통신포트(170)는 발리스 점검툴(100)과 사용자 단말기(10) 간의 통신을 유지할 수 있도록 하는 기능을 가진다. The
이를 위해 상기 통신포트(170)는 두 가지 통신방법을 제공한다. To this end, the
하나는 38400bps까지 통신속도를 지원하는 RS232(171)이며 나머지 하나는 10Mpbs의 Ethernet(172) 이다. One is RS232 (171), which supports communication speeds up to 38400bps, and the other is Ethernet (172) of 10 Mpbs.
상기 발리스 점검툴(100)은 이 두 통신방법 중 하나를 택하여 발리스(20)로부터 수신한 텔래그램을 사용자 단말기(10)로 전송하며 또한 사용자단말기(10)로부터 발리스 점검툴(100)의 제어명령을 받기도 한다.The
상기 상태표시LED(180)는 도 4에서와 같이 전원제어기에 연결되어 충전식 밧 데리(160)의 전원상태를 표시해주는 기능을 한다. The
이때, 충전중, 충전완료, 방전 3 가지의 상태를 표시할 수 있도록 하였다.At this time, three states of charging, charging completion, and discharging were displayed.
상기 유선연결부(190)는 도 5에서와 같이 발리스와 발리스 점검툴을 직접 Cable로 연결하여 발리스를 점검할 수 있는 기능이다. The
즉, 상기 발리스(20)와 상기 발리스 점검툴(100)을 유선으로 연결하여 이 Cable를 통해 발리스(20)에 전원을 공급한다. That is, by connecting the
또한 발리스(20)에 새로운 텔래그램을 프로그램하고 이를 다시 유선연결부(190)를 통해 Read함으로서 프로그램한 텔래그램의 무결성을 검사하는 기능이 있다. In addition, there is a function of checking the integrity of the programmed telegram by programming a new telegram on the
또한 유선연결부(190)는 IP67을 만족하도록 하여 우천 시에도 사용이 가능하도록 하였다.In addition, the
상기 사용자단말기(10)는 도 5에서와 같이 발리스 점검툴과 통신으로 연결되어 사용자가 발리스 점검툴(100)을 효과적으로 사용할 수 있도록 하는 기능이다. The
예컨대 사용자단말기를 사용하여 윈도우환경에서 사용자프로그램을 통해 발리스를 점검할 수 있도록 하였다. For example, user terminal can be used to check balis through user program in Windows environment.
상기 쉴드플래이트(101)는 상기 텔래그램 Loop 안테나와 텔래파워 Loop 안테나로부터 발리스 점검툴에 내장되어 있는 PCB를 전기적으로 차폐하는 기능을 하므로, 텔래파워에서 방사되는 전자파로부터 발리스점검툴을 보호하여 장비의 신뢰성을 높일 수 있다.The
상기 텔래그램 Loop 안테나와 텔래파워 Loop 안테나로부터 발생하는 전자파 로부터 위에서 설명한 발리스 점검툴의 다양한 구성들을 보호함으로서 발리스 점검툴의 신뢰성을 확보할 수 있도록 하였다.By protecting the various configurations of the above-described bale check tool from electromagnetic waves generated from the telegram loop antenna and the telepower loop antenna, the reliability of the bale check tool can be ensured.
이상에서 와 같이 본 개발에 있어서 발리스 점검툴은 도 5에서처럼 발리스 위에 발리스 점검툴을 올려놓는 것만으로 발리스에 텔래그램을 전송하고 발리스로부터 텔래그램을 수신할 수 있으며, 외부전원의 도움 없이 독립전원을 사용하여 운용할 수 있고 또한 IP67등급의 방수기능을 가지고 있어 우천시에도 사용이 가능한 것을 특징으로 한다.As described above, in the present development, the Bally check tool can transmit a telegram to the Bally and receive a telegram from the Bally simply by placing the Bally check tool on the Bally as shown in FIG. It can be operated by using independent power source without help and also has waterproof function of IP67 and can be used in rainy weather.
발리스점검툴은 약 6.2Kg의 무게를 유지함 으로서 사용자가 들고 다니며 이미 설치되어 운용되고 있는 발리스를 손쉽게 점검할 수 있는 장점을 가지고 있다.Balancing check tool maintains the weight of about 6.2Kg, so the user can easily carry and check the balisy that is already installed and operated.
발리스점검툴에 사용된 전원관리부는 발리스점검툴을 외부전원의 연결 없이 사용가능 하도록 하고 충전식밧데리의 충전시간을 2시간 이내로 유지하여 급속한 충전이 가능한 장점이 있다. 또한 충전전류를 1A로 제한하고 충전이 완료되면 충전전류를 끊어 과충전으로부터 발리스점검툴을 보호하는 장점이 있다.The power management unit used in the ballistics checking tool has the advantage of enabling rapid charging by maintaining the charging time of the rechargeable battery within 2 hours and enabling the ballistics checking tool to be connected without an external power source. In addition, the charging current is limited to 1A, and when the charging is completed, the charging current is cut off to protect the check tool against overcharging.
외부전원과의 연결을 통해 전원이 전원관리부(150)로 흐르게 되면 발리스점검툴이 동작됨과 동시에 그 내부의 충전식 밧데리에 충전이 된다.When the power flows to the
상기 외부전원 혹은 충전전원이 상기 텔래파워전송부(110)에 공급되면, 상기 전원은 발리스를 동작시키기 위한 전력으로 변환된다.When the external power or the charging power is supplied to the
따라서 상기 전원이 텔래파워전송부(110)의 클럭발생기를 통해 밴드패스필터를 거치면서 사인파로 만들어진 27.095Mhz가 되고, FET로 구성된 파워증폭기를 거치면서 증폭되어 텔래파워로 변환되어 텔래파워 Loop 안테나를 통해 발리스로 전송 된다. Therefore, the power becomes 27.095Mhz made of sine wave through the band pass filter through the clock generator of the
상기와 같이 발리스 점검툴 및 발리스에 전원이 공급되는 상태에서, 상기 발리스에서 방사되는 텔래그램 신호는 텔래그램 수신부(120)의 텔래그램 Loop 안테나를 통해 수신되어 FSK복조기(130)로 전달된다. In the state where power is supplied to the balis check tool and the balis as described above, the telegram signal radiated from the balis is received through the telegram loop antenna of the
상기 FSK 신호로 변조된 텔래그램 신호는 FSK복조기(130)에서 복조되어 텔래그램 디코더(140)가 인식할 수 있는 디지털 신호가 된다. The telegram signal modulated by the FSK signal is demodulated by the
즉, 상기 FSK 신호는 FSK복조기의 L/C Tank에 의해 그 위상차를 통해 복조된 후 비교기로 전달되며 복조된 신호는 상기 비교기에서 텔래그램 디코더가 인식할 수 있는 TTL Level로 변환해 준다.That is, the FSK signal is demodulated through the phase difference by the L / C tank of the FSK demodulator and then transferred to the comparator, and the demodulated signal is converted into a TTL level that can be recognized by the telegram decoder in the comparator.
상기 FSK복조기에서 복조된 텔래그램 신호는 암호화되어 있어 텔래그램 디코더(140)로 전송된 후 실시간으로 해석되어 그 내용이 사용자단말기(10)로 전송된다.The telegram signal demodulated by the FSK demodulator is encrypted and transmitted to the
이때, 상기 해석된 텔래그램 신호는 상기 통신포트(170)를 통해 RS232 혹은 Ethernet을 통해 사용자 단말기로 전송된다. At this time, the interpreted telegram signal is transmitted to the user terminal through RS232 or Ethernet through the
도 1은 본 발명의 독립전원을 사용한 발리스 점검툴의 전체 회로 구성도,1 is an overall circuit configuration of a bale check tool using an independent power supply of the present invention,
도 2는 도 1의 텔래파워 전송부의 회로도,2 is a circuit diagram of the telepower transmitter of FIG. 1;
도 3은 도 1의 F나 복조부 구성도,3 is a configuration diagram of F and demodulator of FIG.
도 4는 도 1의 전원관리부의 구성도,4 is a configuration diagram of a power management unit of FIG. 1;
도 5는 도 1의 발리스점검툴이 사용자 단말기와 발리스와 유선으로 연결된 상태도. 5 is a state in which the Bally check tool of FIG.
*도면부호에 대한 설명** Description of the drawing symbols *
100 : 발리스 점검툴 110: 텔래파워전송부100: Bally check tool 110: Telepower transmission unit
120 : 텔래그램수신부 130 : FSK 복조기120: telegram receiver 130: FSK demodulator
140 : 텔레그램 디코더 150 : 전원관리부140: telegram decoder 150: power management unit
160 : 충전식밧데리 170 : 통신포트160: rechargeable battery 170: communication port
180 : 상태표시 LED 190 : 유선연결부180: status display LED 190: wired connection
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