KR101062338B1 - 폐색장치 독립형 통신시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐색장치 독립형 통신시스템에 관한 것으로, 선로변에 이웃하게 구성된 다수의 로컬 폐색장치가 각각 독립적으로 데이터를 송수신할 수 있도록 통신 구조를 개선하고, 각 통신구조를 광통신 구조로 개선함으로써 통신 속도를 획기적으로 높여서 어느 한 로컬 폐색장치의 고장이나 단선시에는 해당 로컬 폐색장치를 무시하고 차순서의 로컬 폐색장치의 신호기기를 확인하여 운행을 지속할 수 있도록 한 폐색장치 독립형 통신시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명을 적용하면, 디지털 통합폐색장치에 대한 다수의 로컬 폐색장치를 독립적 통신이 가능하도록 구성함으로써 어느 한 로컬 폐색장치의 고장이나 단선시 해당 로컬 폐색장치의 신호를 무시하고, 차순서의 로컬 폐색장치의 신호를 참고하여 운행을 지속할 수 있게 함으로써 고장에 대한 기관사의 대처가 용이하게 하고, 광통신을 통해 보다 빠른 통신이 이루어지도록 하여 고속열차에 적용할 수 있도록 한 장점이 있다.
로컬 폐색장치, 통합 폐색장치, 모니터링 PC, 궤도회로.
Description
본 발명은 폐색장치 독립형 통신시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게 선로변에 이웃하게 구성된 다수의 로컬 폐색장치가 각각 독립적으로 데이터를 송수신할 수 있도록 통신 구조를 개선하고, 각 통신구조를 광통신 구조로 개선함으로써 통신 속도를 획기적으로 높여서 어느 한 로컬 폐색장치의 고장이나 단선시에는 해당 로컬 폐색장치를 무시하고 차순서의 로컬 폐색장치의 신호기기를 확인하여 운행을 지속할 수 있도록 한 폐색장치 독립형 통신시스템에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 최근 가중되는 교통 문제를 원활하게 소화해 내기 위한 최선의 방편으로 지하철 등의 열차 운행이 급속도로 확산되고 있는 실정이다.
또한, 철도 운행의 안전을 위하여 철로 및 각종 주변 설비에 대한 각종 신기술이 부지기수로 개발되어 널리 소개되어 있기도 한다.
그 중에서 철로를 구성하는 각개의 레일(rail)에 도선을 설치하여 해당 궤도에 열차의 점유 또는 무점유 상태를 알기 위한 궤도 회로 장치는 현재 널리 사용되고 있다. 이러한 궤도 회로 장치는 선로 레일(4: 도 1참조)의 선단부에 접속되는 일측선을 길게 인출하여, 송신부(미도시)를 접속하고, 레일(4)의 종단부에 수신부 (미도시)를 연결한 구조로써, 송신부에서 일정 레벨의 주파수(펄스 또는 교류 전압 포함)를 레일(4)을 통해 수신부로 송출한다. 이때, 궤도상에 열차가 있을 경우에는 열차의 차륜에 의하여 양측의 레일(4)이 도통되므로, 수신부의 궤도 계전기의 낙하로 인하여 램프(미도시)가 점등되어 열차가 어느 지점에 있는지를 알려 준다.
따라서, 기계실이나 관제실에는 각 로컬 현장장치와 신호 송수신함으로써 철로의 전반적인 상태를 모니터링하기 위한 모니터링 PC가 구비되어져 있고, 그 모니터링 PC 및 각 로컬 현장장치와 신호 접속된 통합 폐색장치가 구비되어져 있다.
보다 상세하게, 아래의 도면을 참조하여 종래의 폐색장치 연동형 통신시스템에 대해 상세하게 기술한다.
도 1은 종래의 실시예에 따른 폐색장치 연동형 통신시스템에 포함된 로컬 폐색장치의 구성을 도시한 블록도, 도 2는 종래의 실시예에 따른 폐색장치 연동형 통신시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
이를 참조하면, 종래의 실시예에 따른 폐색장치 연동형 통신시스템(2)은 로컬 현장장치 즉, 다수의 로컬 폐색장치와 접속되어 신호를 송수신하는 장치로서의 로컬 폐색장치(20)가 구성되는 바, 로컬 폐색장치는 역과 역사이(혹은 선로)를 다수의 폐색구간으로 분할하고 각 폐색구간별로 궤도회로를 이용하여 폐색신호기, 신호선별등 및 기타 현장 장비를 자동으로 제어함으로서 열차의 운행 밀도를 높일 수 있도록 하는 제어시스템으로서, 특히 본 시스템은 각 로컬 폐색장치(20)의 통신망 구성시 선로변에 설치된 다수의 로컬 폐색장치(20)가 상호 연동되는 구조로 결속됨으로서 모니터링 PC(40)가 다수의 로컬 폐색장치(20)를 포함한 디지털 통합 폐색장 치(50)를 각각 감시하여 고장여부를 판단하고, 디지털 통합 폐색장치(50)의 고장 이나 단선여부를 판단할 수 있도록 원격 운용되고, 각 로컬 폐색장치(20)로 신호가 정상적으로 전달될 수 있도록 모니터링 PC(40)가 신호 송수신을 제어한다.
또한, ATP(Automatic train protection)는 열차운행에 대한 제어를 차상에서 자동으로 실행할 수 있도록 하는 차상신호방식의 열차자동제어장치로서, 열차를 안전하게 고속, 고밀도로 운행하기 위하여 지상의 신호정보를 차상에서 안테나로 수신하고, 거리간격법에 의해 제동목표거리를 차상의 컴퓨터가 자동으로 연산하여 열차의 운행속도를 결정하기 때문에 안전성을 최대한 확보하면서 열차의 운행속도를 극대화할 수 있는 열차자동제어장치이다.
한편, 상기 ATP(Automatic train protection) 시스템에는 지상의 신호정보를 차상으로 전송하기 위한 지상정보전송장치(LEU)가 필요하며, 상기 LEU는 상기 로컬폐색장치(20)의 내부에 설치되어 열차의 제어에 필요한 현장의 정보를 안테나를 통해 차상으로 전송한다.
보다 상세하게, 상기 로컬 폐색장치(20)는 그 내부에 입출력되는 신호를 처리하기 위한 신호처리부(22)와; 궤도회로의 상태를 점검하여 선로상에 열차의 존재 여부를 점검하는 궤도회로검지부(24)와; 현재의 신호현시상태 및 프로그래밍된 정보들을 가변정보 전송장치(6)를 통해 열차에 있는 차상장치로 전송하는 발리스제어부(26)와; 장치 전체의 기능을 총괄하여 제어하는 한편, 궤도회로의 검지조건과 각종 입력정보(신호기의 상태정보, 좌우 인접역으로부터의 수신되는 정보, 인접선로변 로컬 폐색장치로부터 수신되는 인접폐색구간의 정보, 현장의 폐색구간에 설치 된 신호기의 현시상태 검지정보 등)를 수신하여 분석·가공한 후 이를 출력모듈 및 모뎀을 통해 디지털 통합 폐색장치(50) 및 인접 선로변의 로컬 폐색장치(20)로 출력하는 CPU(28)와; 상기 CPU(28)와 출력모듈 및 각 부품과의 신호 인터페이스를 수행하는 인터페이스부(30: I/F)와; 상기 CPU(28)의 출력신호를 출력하기 위한 아웃풋 포트(32: OUTPUT)와; 해당 폐색구간의 지상 신호정보를 차상으로 전송하기 위한 LEU(34)로 구성된다.
또한, 상기 로컬 폐색장치(20)는 CPU(30)의 지시에 따라 좌·우의 인접역 및 전·후방의 다른 선로변 로컬 폐색장치(20)와의 통신기능을 수행한다.
또, 상기 CPU(28)는 신호현시상태 정보를 검지하고 이를 분석 및 가공한 후, 제어계전기박스(10)를 통해 ATS 지상장치(8)로 출력하여 ATS를 제어하며, 신호기(12)로부터 신호기 상태정보를 수신하여 디지털 통합 폐색장치(50)로 전송 처리한다.
이때, 상기 로컬 폐색장치(20)는 모니터링 PC(40) 및 디지털 통합 폐색장치(50)와 역구내에서는 실선으로 접속되어져 있으면서, 폐색구간에서는 원거리 데이터 전송이 필요하므로, 각 로컬 폐색장치(20)간 릴레이 접속방식으로 연결되어져 있다.
즉, 어느 한 로컬 폐색장치(20)를 제 1 로컬 폐색장치(20)라고 가정하면, 이웃하는 제 2 로컬 폐색장치(20)와 제 1 로컬 폐색장치(20)는 실선으로 접속되어져 있으며, 제 2 로컬 폐색장치(20)는 제 3 로컬 폐색장치(20)와 마찬가지로 실선으로 연결되어져 데이터를 릴레이 방식으로 전송할 수 있도록 통신구조가 구성되어져 있 다. 따라서, 각 로컬 폐색장치(20)의 내부에 구비된 인터페이스부(30) 및 출력포트(32)를 통해 이웃하는 다른 로컬 폐색장치(20)와 통신을 수행하도록 구성되어져 있다.
그러다보니, 종래의 시스템은 각각 릴레이 구조로 연결된 어느 한 로컬 폐색장치(20)가 고장이거나 단선인 경우, 전체 로컬 폐색장치(20)가 데이터 전송을 제대로 수행하지 못하게 되므로, 상기 모니터링 PC(40)와 디지털 통합폐색장치(50)는 어느 로컬 폐색장치(20)가 고장이거나 단선인지의 여부를 판단할 수 없었으며, 운행중인 열차의 기관사는 신호기기가 비정상적으로 작동되게 되어 안전 사고의 위험이 매우 컸다는 문제점이 있었다.
또한, 종래 시스템에서는 모니터링 PC(40)와 디지털 통합 폐색장치(50)와 다수의 로컬 폐색장치(20)간의 통신이 실선으로 이루어지므로, 통신 속도가 너무 느리므로 최근의 고속철도에는 적용할 수 없었다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 선로변에 이웃하게 구성된 다수의 로컬 폐색장치가 각각 독립적으로 데이터를 송수신할 수 있도록 통신 구조를 개선하고, 각 통신구조를 광통신 구조로 개선함으로써 통신 속도를 획기적으로 높여서 어느 한 로컬 폐색장치의 고장이나 단선시에는 해당 로컬 폐색장치를 무시하고 차순서의 로컬 폐색장치의 신호기기를 확인하여 운행을 지속할 수 있도록 한 폐색장치 독립형 통신시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 선로변에 설치되어, 역과 역사이(혹은 선로)를 다수의 폐색구간으로 분할하고 각 폐색구간별로 궤도회로를 이용하여 폐색신호기를 자동으로 제어하기 위해, 각 선로변에 일정간격으로 다수개 설치되고, 각각 모뎀을 통해 디지털 통합폐색장치와 독립적으로 통신하는 로컬 폐색장치(20)와; 다수의 상기 로컬 폐색장치(20)와 광통신 분기를 통해 독립적으로 접속되어, 각 폐색구간의 궤도회로 정보 및 지상 신호정보, 현장 설비의 구동상태 정보를 수신하여 그 상태정보를 표시하며, 열차 구동정보를 연산하여 폐색 신호기를 자동으로 제어하기 위한 디지털 통합 폐색장치(50)와; 상기 디지털 통합 폐색장치(50)를 매기하여 각 로컬 폐색장치(20)와 광케이블을 통해 접속되어, 로컬 폐색장치(20)로부터 수신된 정보를 모니터링하며, 다수의 상기 로컬 폐색장치(20)의 고장여부 및 단선여부를 판단하여, 다수의 로컬 폐색장치(20)의 구동을 원격 제어하여 시스템이 정상 운용될 수 있도록 지원하는 모니터링 PC(40)로 구성된 것을 특징으로 하는 폐색장치 독립형 통신시스템이 제공된다.
바람직하게, 상기 모니터링 PC(40)에 대한 각각의 로컬 폐색장치(20)는 독립적으로 분기된 통신구조로 구축된 것을 특징으로 하는 폐색장치 독립형 통신시스템이 제공된다.
바람직하게, 상기 모니터링 PC(40)는 어느 한 로컬 폐색장치(20)의 고장이나 단선 판단시 해당 로컬 폐색장치(20)의 동작을 원격 정지시키고, 고장 로컬 폐색장치(20)의 전후에 위치된 로컬 폐색장치(20)의 데이터를 상호 인터페이스시키도록 설정된 것을 특징으로 하는 폐색장치 독립형 통신시스템이 제공된다.
바람직하게, 상기 모니터링 PC(40)는 그 내부에 다수의 로컬 폐색장치(20)와 선로변 주변기기 및 디지털 통합 폐색장치(50)에 대한 신호 인터페이스를 수행하는 인터페이스부(80)와; 다수의 로컬 폐색장치(20)와 선로변 주변기기 및 디지털 통합 폐색장치(50)로부터 수신된 신호를 입력받는 입력포트(82)(IN)와; 다수의 로컬 폐색장치(20)와 선로변 주변기기 및 디지털 통합 폐색장치(50)로 신호 출력을 수행하는 출력포트(84)(OUT)와; 각 신호처리된 상태 및 원격 제어상태, 키조작상태를 표시하기 위한 모니터(86)와; 그 모니터(86)를 구동하기 위한 모니터 구동부(88)와; 작업자의 원격 제어신호를 입력받기 위한 키입력부(94)와; 다수의 로컬 폐색장치(20)에 대한 선로변 주변기기의 신호값과 구동 상태정보를 저장하고, 고장진단 및 단선판단, 원격 제어 및 인터페이스 기능을 수행하는 프로그램을 탑재시킨 데이터저장부(96)와; 다수의 로컬 폐색장치(20)의 신호현시상태정보를 검지하고, 지상의 신호정보를 이용하여 거리간격법에 의해 제동목표거리를 자동으로 연산하여 열차의 운행속도를 결정함으로써 상기 디지털 통합 폐색장치(50)를 대신하여 로컬 폐색장치(20)를 원격 제어하는 ATP 제어 프로세서(90)와; 상기 로컬 폐색장치(20)의 데이터와 기저장 데이터와의 비교를 통해 해당 로컬 폐색장치(20)의 고장 유무를 판단하기 위한 고장 판단 프로세서(92)와; 각 구성 및 프로세서의 구동을 제어하는 제어부(98)로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐색장치 독립형 통신시스템이 제공된다.
본 발명에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템은 디지털 통합폐색장치에 대한 다수의 로컬 폐색장치를 독립적 통신이 가능하도록 구성함으로써 어느 한 로컬 폐색장치의 고장이나 단선시 해당 로컬 폐색장치의 신호를 무시하고, 차순서의 로컬 폐색장치의 신호를 참고하여 운행을 지속할 수 있게 함으로써 고장에 대한 기관사의 대처가 용이하게 하고, 광통신을 통해 보다 빠른 통신이 이루어지도록 하여 고속열차에 적용할 수 있도록 한 장점이 있다.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템은 선로변에 이웃하게 구성된 다수의 로컬 폐색장치가 각각 독립적으로 데이터를 송수신할 수 있도록 통신 구조를 개선하고, 각 통신구조를 광통신 구조로 개선함으로써 통신 속도를 획기적으로 높여서 어느 한 로컬 폐색장치의 고장이나 단선시에는 해당 로컬 폐색장치를 무시하고 차순서의 로컬 폐색장치의 신호기기를 확인하여 운행을 지속할 수 있도록 한 시스템이다.
보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템은 로컬 현장장치 즉, 다수의 로컬 폐색장치와 접속되어 신호를 송수신하는 장치로서, 로컬 폐색장치는 역과 역사이(혹은 선로)를 다수의 폐색구간으로 분할하고 각 폐색구간별로 궤도회로를 이용하여 폐색신호기를 자동으로 제어함으로서 열차의 운행 밀도를 높일 수 있도록 하는 제어시스템으로서, 특히 본 발명의 시스템은 디지털 통합폐색장치(50)에 대해 접속된 다수의 각 로컬 폐색장치(20)가 독립적으로 통신 가능하게 접속되는 구조로 이루어짐으로써 중간에 구성된 어느 한 로컬 폐색장치(20)의 고장시나 단선시에도 이웃하는 다른 로컬 폐색장치(20)는 정상적으로 동작할 수 있도록 한다.
따라서, 모니터링 PC(40)가 다수의 로컬 폐색장치(20)를 포함한 디지털 통합 폐색장치(50)를 각각 독립적으로 감시하여 고장여부를 판단할 수 있다.
즉, 종래에는 상기 로컬 폐색장치(20)가 고장인 경우, 차순서의 모든 로컬 폐색장치(20)가 정상적인 데이터 수신을 할 수 없으므로 전체 시스템을 정지시켜야만 하고, 열차의 운행도 정지시켜야만 하지만, 본 발명은 어느 한 로컬 폐색장치(20)의 고장이나 단선시, 고장인 로컬 폐색장치(20)를 제외한 나머지 로컬 폐색장치(20)가 독립적으로 상기 디지털 통합폐색장치(50)와 통신하게 되므로 정상적으로 동작하게 되고, 열차의 운행을 중단시키지 않아도 된다.
또한, 상기 디지털 통합 폐색장치(50)나 모니터링 PC(40)는 이웃하는 로컬 폐색장치(20)와의 데이터 비교를 통해 신속하게 고장인 로컬 폐색장치(20)를 판단할 수 있게 된다.
또, ATP(Automatic train protection)는 열차운행에 대한 제어를 차상에서 자동으로 실행할 수 있도록 하는 차상신호방식의 열차자동제어장치로서, 열차를 안전하게 고속, 고밀도로 운행하기 위하여 지상의 신호정보를 차상에서 안테나로 수신하고, 거리간격법에 의해 제동목표거리를 차상의 컴퓨터가 자동으로 연산하여 열 차의 운행속도를 결정하기 때문에 안전성을 최대한 확보하면서 열차의 운행속도를 극대화할 수 있는 열차자동제어장치이다.
한편, 상기 ATP(Automatic train protection) 시스템에는 지상의 신호정보를 차상으로 전송하기 위한 지상정보전송장치(LEU)가 필요하며, 상기 LEU는 상기 로컬폐색장치(104)의 내부에 설치되어 열차의 제어에 필요한 현장의 정보를 안테나를 통해 차상으로 전송한다.
보다 상세하게, 상기 로컬 폐색장치(20)는 그 내부에 입출력되는 신호를 처리하기 위한 신호처리부(22)와; 궤도회로의 상태를 점검하여 선로상에 열차의 존재 여부를 점검하는 궤도회로검지부(24)와; 현재의 신호현시상태 및 프로그래밍된 정보들을 가변정보 전송장치(6)를 통해 열차에 있는 차상장치로 전송하는 발리스제어부(26)와; 장치 전체의 기능을 총괄하여 제어하는 한편, 궤도회로의 검지조건과 각종 입력정보(신호기의 상태정보, 좌우 인접역으로부터의 수신되는 정보, 인접선로변 로컬 폐색장치로부터 수신되는 인접폐색구간의 정보, 현장의 폐색구간에 설치된 신호기의 현시상태 검지정보 등)를 수신하여 분석·가공한 후 이를 출력모듈 및 모뎀을 통해 디지털 통합 폐색장치(50) 및 인접 선로변의 로컬 폐색장치(20)로 출력하는 CPU(28)와; 상기 CPU(28)와 출력모듈 및 모뎀, 각 부품과의 신호 인터페이스를 수행하는 인터페이스부(30: I/F)와; 상기 CPU(28)의 출력신호를 출력하기 위한 아웃풋 포트(32: OUTPUT)와; 해당 폐색구간의 지상 신호정보를 차상으로 전송하기 위한 LEU(34)로 구성된다.
또한, 상기 로컬 폐색장치(20)에는 CPU(30)의 지시에 따라 좌·우의 인접역 및 전·후방의 다른 선로변 로컬 폐색장치(20)와의 통신하지 않고, 광케이블을 통해 디지털 통합폐색장치(50)의 광단국장치(44)와 직접 독립적으로 통신하기 위한 모뎀(42)이 구비되어져 있다.
또, 상기 CPU(28)는 신호현시상태 정보를 검지하고 이를 분석 및 가공한 후, 제어계전기박스(10)를 통해 ATS 지상장치(8)로 출력하여 ATS를 제어하며, 신호기(12)로부터 신호기 상태정보를 수신하여 디지털 통합 폐색장치(50)로 전송 처리한다.
이때, 상기 로컬 폐색장치(20)는 각각의 모뎀(42)이 광케이블에 대해 분기되는 구조로 연결되어져 있으며, 모뎀(42)과 각 로컬 폐색장치(20)는 일반 통신케이블을 통해 접속되어져 있다.
따라서, 본 발명의 모니터링 PC(40)는 다수의 로컬 폐색장치(20) 및 디지털 통합 폐색장치(50)를 모니터링하면서, 디지털 통합 폐색장치(50)로부터 각 로컬 폐색장치(20)의 데이터를 수신받아 고장이나 단선 유무를 판단하고, 순차적으로 로컬 폐색장치(20)의 신호 제어데이터를 송신하여 각 로컬 폐색장치(20)가 독립적인 신호기 제어를 수행할 수 있도록 한다.
마땅히, 도 3을 참조한 각 로컬 폐색장치(20)는 상기 디지털 통합 폐색장치(50)는 물론이고, 상기 모니터링 PC(40)와 통신 접속되어져 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템에는 상기한 다수의 로컬 폐색장치(20)와 통신하면서, 각 로컬 폐색장치(20)를 원격 점검하고, 그 로컬 폐색장치(20)로부터 전송된 궤도회로 신호 및 폐색신호를 통해 궤도 회로 상태 및 열차 점유상태, 송신기 및 수신기와 현장 설비의 동작상태를 체크하는 디지털 통합 폐색장치(50)가 구비되어져 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템에는 선로변에 설치되어, 역과 역사이(혹은 선로)를 다수의 폐색구간으로 분할하고 각 폐색구간별로 궤도회로를 이용하여 폐색신호기를 자동으로 제어하기 위해, 각 선로변에 일정간격으로 다수개 설치된 로컬 폐색장치(20)가 구비되어져 있으며, 다수의 상기 로컬 폐색장치(20)와 접속되어, 각 폐색구간의 궤도회로 정보 및 지상 신호정보, 현장 설비의 구동상태 정보를 수신하여 그 상태정보를 표시하며, 열차 구동정보를 연산하여 폐색 신호기를 자동으로 제어하기 위한 디지털 통합 폐색장치(50)가 구비되어져 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템에는 상기 디지털 통합 폐색장치(50)와 각각 접속되어 상기 디지털 통합 폐색장치(50)를 매개로 수신 또는 송신되는 로컬 폐색장치(20)의 데이터를 모니터링하기 위한 모니터링 PC(40)가 구비되어져 있다.
이때, 상기 모니터링 PC(40)는 상기 디지털 통합 폐색장치(50)에서 처리되고, 표시되는 기능을 동일하게 수행하는 모니터링 장치이다.
이때, 본 발명에는 상기 디지털 통합 폐색장치(50)와 모니터링 PC(40)를 각 로컬 폐색장치(20)와 광케이블로 접속시켜 신호를 송수신하는 광단국장치(44)가 더 포함되어져 있고, 각 로컬 폐색장치(20)는 각각 광케이블로 병렬 접속되어져 있다. 따라서, 거리 제한을 거의 받지 않은 상태에서, 필요한 선로 주변에 상기 로컬 폐 색장치(20)가 설치될 수 있다.
한편, 상기 디지털 통합 폐색장치(50)는 그 내부에 현재의 신호현시상태정보를 검지하고 이를 분석·가공한 후, 이를 연동장치(70)로 출력하는 ATS 제어부(52)와; 각 로컬 폐색장치(20)로부터 전송된 궤도회로 정보 및 폐색구간 정보, 지상 신호정보, 현장 설비의 구동상태 정보를 수신하여 그 상태정보를 표시하며, 열차 구동정보를 연산하여 현장장비를 제어하고, 각 로컬 폐색장치(20)의 고장 여부를 판단하는 CPU(62)와; 상기 ATS 제어부(52)와 입출력 포트에 대한 신호 인터페이스를 수행하는 인터페이스부(54)와; 다수의 상기 로컬 폐색장치(20)와 모니터링 PC(40)에 대한 신호 입출력을 수행하는 입력포트(56)와; 다수의 상기 로컬 폐색장치(20)와 모니터링 PC(40) 및 연동장치(70)에 대한 신호 출력을 수행하는 출력포트(58)와; 각 신호처리된 상태를 표시하기 위한 표시부(60)로 이루어져 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템에 포함된 모니터링 PC의 구성을 도시한 블록구성도이다.
이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템에 포함된 모니터링 PC(40)는 그 내부에 다수의 로컬 폐색장치(20)와 선로변 주변기기 및 디지털 통합 폐색장치(50)에 대한 신호 인터페이스를 수행하는 인터페이스부(80)와; 다수의 로컬 폐색장치(20)와 선로변 주변기기 및 디지털 통합 폐색장치(50)로부터 수신된 신호를 입력받는 입력포트(82)(IN)와; 다수의 로컬 폐색장치(20)와 선로변 주변기기 및 디지털 통합 폐색장치(50)로 신호 출력을 수행하는 출력포트(84)(OUT)와; 각 신호처리된 상태 및 원격 제어상태, 키조작상태를 표시하 기 위한 모니터(86)와; 그 모니터(86)를 구동하기 위한 모니터 구동부(88)와; 작업자의 원격 제어신호를 입력받기 위한 키입력부(94)와; 다수의 로컬 폐색장치(20) 및 디지털 통합 페색장치(50)와 선로변 주변기기의 신호값과 구동 상태정보를 저장하고, 고장진단 및 단선판단, 원격 제어에 해당하는 프로그램을 탑재시킨 데이터저장부(96)와; 다수의 로컬 폐색장치(20)의 신호현시상태정보를 검지하고, 지상의 신호정보를 이용하여 거리간격법에 의해 제동목표거리를 자동으로 연산하여 열차의 운행속도를 결정함으로써 상기 디지털 통합 폐색장치(50)를 대신하여 로컬 폐색장치(20)를 원격 제어하는 ATP 제어 프로세서(90)와; 각 로컬 폐색장치(20)의 송수신 데이터를 기저장된 데이터와 비교하여 일치여부를 통해 해당 로컬 폐색장치(20)의 고장 여부를 판단하기 위한 고장 판단 프로세서(92)와; 각 구성 및 프로세서의 구동을 제어하는 제어부(98)로 이루어져 있다.
상기한 구성의 본 발명의 일실시예에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템의 기능과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템 기반에서, 열차가 자동열차정지(ATS : Automatic train stop) 모드로 운행되고 있을 경우, 궤도회로로부터 로컬 폐색장치(20)의 궤도회로 검지부(24)로 열차의 유무에 대한 정보가 수신되고, 신호기(12)로부터 신호기의 상태정보가 CPU(28)로 입력되며, 독립적 통신을 통해 선로변에 위치된 다수의 로컬 폐색장치(20)로부터 열차의 운행과 관련 된 각종 입· 출력조건들이 모뎀(42)을 통해 송·수신된다.
한편 상기 정보는 CPU(28)에 의해 수집·분석되어 가공되고, 상기 가공된 정보, 즉 현재의 ABS 구간의 신호정보 및 열차의 운행과 관련된 정보는 모뎀(42)을 통해 상기 디지털 통합폐색장치(50)로 전송한다.
또한, 열차가 자동열차방호(ATP) 모드로 운전될 경우, CPU(28)는 상기와 같이 수신되어 가공된 정보, 즉 신호기의 신호현시상태 및 프로그램밍된 각종 정보들을 발리스제어부(26)를 통해 상기 디지털 통합 폐색장치(50)로 전송한다.
이후, 이 신호는 광단국장치(44)를 통해 모니터링 PC(40)와 디지털 통합 폐색장치(50)로 전송되게 되고, 자동으로 최적의 열차 제동거리를 계산하여 상황에 맞는 최고의 열차속도를 산출하면서 최상의 조건하에서 열차가 안전하고 신속하게 운행될 수 있도록 열차의 방호운전을 제어한다.
상기 자동열차정지(ATS : Automatic train stop)는 열차가 현재의 신호조건에 따라 미리 주어진 열차의 속도에 맞추어 운행하지 않고 이를 초과하여 운행하거나 무시하여 운행할 경우 이를 기관사에게 알려 경보하는 한편, 미리 정해진 시간동안 기관사가 후속조치를 하지 않으면 열차를 자동으로 정지시키는 장치를 말한다.
이와 동시에 로컬 폐색장치(20)의 CPU(28)는 입력정보과 출력정보를 모니터링 PC(40)와 디지털 통합 폐색장치(50)로 출력하여 사용자가 이를 관측할 수 있도록 외부로 출력한다. 또한 사용자는 정기점검 혹은 수시점검시 상기 모니터링 PC(40)를 통해 출력되는 정보를 관찰하고 장치의 현재 동작상태와 고장여부를 점검 하며, 또한 출력된 정보를 기초로 하여 이를 분석하고, 분석결과를 토대로 향후 발생이 예측되는 고장을 사전에 발견하여 유지 보수함으로서 장치의 고장 발생을 사전에 예방한다.
이때, 상기 모니터링 PC(40)와 디지털 통합 폐색장치(50)는 폐색신호기의 현시상태, 신호전구 주·부심의 단심상태, 궤도회로 동작(점유·미점유)상태, 전·후방 폐색신호기 현시상태, 궤도회로 송·수신 전압, 폐색신호기 주·부심 단자전압, ATS 단자전압, 각종 모듈의 동작상태 및 운용상태, 공급전원 사용상태를 출력하거나 표시하여 사용자가 각 신호상태를 모니터링할 수 있게 표시하는 바, 본 발명에서는 특히 상기 모니터링 PC(40)가 상기 디지털 통합 폐색장치(50)를 매개로 수신된 각 로컬 폐색장치(20)의 입력신호 및 출력신호를 체크하여 정상적으로 각 로컬 폐색장치(20)가 동작하는 지를 판단한다.
이러한 본 발명의 일실시예에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템의 기본 모니터링 기능이 수행되는 상태에서, 상기 모니터링 PC(40)는 상기 디지털 통합 폐색장치(50)를 매개하여 각 로컬 폐색장치(20)로부터 정상적인 신호가 송수신되는 지 또는 일정시간 간격으로 상기 모니터링 PC(40)가 전송하는 신호에 대한 리턴신호가 수신되는 지를 판단하여 각 로컬 폐색장치(20)의 고장여부 및 단선여부를 판단한다.
만약, 어느 한 로컬 폐색장치(20)가 고장이거나 단선인 경우라면, 상기 모니터링 PC(40)는 해당 로컬 폐색장치(20)의 신호 출력을 차단시키고, 고장인 로컬 폐색장치(20)의 이전 로컬 폐색장치(20)의 데이터를 고장인 로컬 폐색장치(20)의 이 후 로컬 폐색장치(20)에 인터페이스시켜 고장인 로컬 폐색장치(20)의 이후에 위치된 로컬 폐색장치(20)의 주변기기 및 신호기의 현시가 정상적으로 이루어질 수 있도록 한다.
즉, 제 1, 2, 3 로컬 폐색장치(20)가 이웃하게 위치되고, 제 2 로컬 폐색장치(20)가 고장인 경우, 상기 모니터링 PC(40)의 제어에 의해 상기 제 1, 3 로컬 폐색장치(20)가 정상적으로 동작하도록 제어한다. 그러면, 전체 철도 운행 시스템을 정지시키지 않으면서도 안전 사고의 우려없이 차순위 로컬 폐색장치(20)는 정상 동작할 수 있으므로 매우 효율적이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템은 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.
도 1은 종래의 실시예에 따른 폐색장치 연동형 통신시스템에 포함된 로컬 폐색장치의 구성을 도시한 블록도,
도 2는 종래의 실시예에 따른 폐색장치 연동형 통신시스템의 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템의 구성을 도시한 블록도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템에 포함된 모니터링 PC의 구성을 도시한 블록구성도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폐색장치 독립형 통신시스템의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
4:레일, 6:가변정보전송장치,
8:ATS지상장치, 10:제어계전기박스,
12:신호기, 20:로컬폐색장치,
22:신호처리부, 24:궤도회로검지부,
26:발리스제어부, 28:CPU,
30:인터페이스부, 32:출력포트,
34:LEU, 40:모니터링 PC.
Claims (4)
- 선로변에 설치되어, 역과 역사이(혹은 선로)를 다수의 폐색구간으로 분할하고 각 폐색구간별로 궤도회로를 이용하여 폐색신호기를 자동으로 제어하기 위해, 각 선로변에 일정간격으로 다수개 설치되고, 각각 모뎀을 통해 디지털 통합폐색장치와 독립적으로 통신하는 로컬 폐색장치(20)와;다수의 상기 로컬 폐색장치(20)와 광통신 분기를 통해 독립적으로 접속되어, 각 폐색구간의 궤도회로 정보 및 지상 신호정보, 현장 설비의 구동상태 정보를 수신하여 그 상태정보를 표시하며, 열차 구동정보를 연산하여 폐색 신호기를 자동으로 제어하기 위한 디지털 통합 폐색장치(50)와;상기 디지털 통합 폐색장치(50)를 매개하여 각 로컬 폐색장치(20)와 광케이블을 통해 접속되어, 로컬 폐색장치(20)로부터 수신된 정보를 모니터링하며, 다수의 상기 로컬 폐색장치(20)의 고장여부 및 단선여부를 판단하여, 다수의 로컬 폐색장치(20)의 구동을 원격 제어하여 시스템이 정상 운용될 수 있도록 지원하는 모니터링 PC(40)로 구성되며;상기 모니터링 PC(40)에 대한 각각의 로컬 폐색장치(20)는 독립적으로 분기된 통신구조로 구축된 것을 특징으로 하는 폐색장치 독립형 통신시스템.
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 모니터링 PC(40)는 어느 한 로컬 폐색장치(20)의 고장이나 단선 판단시 해당 로컬 폐색장치(20)의 동작을 원격 정지시키고, 고장 로컬 폐색장치(20)의 전후에 위치된 로컬 폐색장치(20)의 데이터를 상호 인터페이스시키도록 설정된 것을 특징으로 하는 폐색장치 독립형 통신시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 모니터링 PC(40)는 그 내부에 다수의 로컬 폐색장치(20)와 선로변 주변기기 및 디지털 통합 폐색장치(50)에 대한 신호 인터페이스를 수행하는 인터페이스부(80)와; 다수의 로컬 폐색장치(20)와 선로변 주변기기 및 디지털 통합 폐색장치(50)로부터 수신된 신호를 입력받는 입력포트(82)(IN)와; 다수의 로컬 폐색장치(20)와 선로변 주변기기 및 디지털 통합 폐색장치(50)로 신호 출력을 수행하는 출력포트(84)(OUT)와; 각 신호처리된 상태 및 원격 제어상태, 키조작상태를 표시하기 위한 모니터(86)와; 그 모니터(86)를 구동하기 위한 모니터 구동부(88)와; 작업자의 원격 제어신호를 입력받기 위한 키입력부(94)와; 다수의 로컬 폐색장치(20)에 대한 선로변 주변기기의 신호값과 구동 상태정보를 저장하고, 고장진단 및 단선판단, 원격 제어 및 인터페이스 기능을 수행하는 프로그램을 탑재시킨 데이터저장부(96)와; 다수의 로컬 폐색장치(20)의 신호현시상태정보를 검지하고, 지상의 신호정보를 이용하여 거리간격법에 의해 제동목표거리를 자동으로 연산하여 열차의 운행속도를 결정함으로써 상기 디지털 통합 폐색장치(50)를 대신하여 로컬 폐색장치(20)를 원격 제어하는 ATP 제어 프로세서(90)와; 상기 로컬 폐색장치(20)의 데이터와 기저장 데이터와의 비교를 통해 해당 로컬 폐색장치(20)의 고장 유무를 판단하기 위한 고장 판단 프로세서(92)와; 각 구성 및 프로세서의 구동을 제어하는 제어부(98)로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐색장치 독립형 통신시스템.
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