KR101130798B1 - 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템 및 그 방법 - Google Patents

외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템에 관한 것으로서, 레일시편 또는 휠시편의 상부와 소정거리 이격되도록 구비되며, 레이저 스캐닝을 통해 레일시편 및 휠시편 각각의 속도, 가속도, 이동거리, 하중 및 압력값을 포함하는 시편상태정보를 생성하는 레이저 스캔 측정기; 레일시편 및 휠시편 각각과 소정거리 이격되도록 복수개로 구비되어, 레이저 스캔 측정기로부터 수신한 시편상태정보와 온도센서에 의해 측정된 온도값에 따라 레일시편 또는 휠시편으로 물, 모래 또는 히터에 의한 열을 가하는 국소 냉각기; 및 레이저 스캔 측정기로부터 시편상태정보를 인가받아 열차상태 관리DB에 저장?관리하고, 시편상태정보를 시계열적인 추이곡선을 포함하는 시편상태 그래프로 생성하여 디스플레이하는 열차 관리서버;를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 휠과 레일로부터 취득한 상태정보(속도, 가속도, 이동거리, 하중, 압력, 온도값)를 토대로 철도운행시 실시간으로 가변되는 상태정보를, 원격지에서 입력한 데이터와 부합되도록 제어함으로써, 철도운행시 휠과 레일이 최적의 상태를 유지시키는 효과가 있다.

Description

외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR CONTACT TESTING WHEEL AND RAIL USING INPUT CONDITION CONTROL AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부환경의 조건 변화에 따라 변경된 입력조건을 설정함으로써, 휠과 레일간의 효과적인 접촉시험 결과를 제공하는 기술에 관한 것이다.
철도는 차량, 터널, 교량 등과 같은 대형구조물로 구성되어 있으며, 이들의 안전성은 인명피해와도 직접적인 관련이 있다. 따라서, 이에 대한 중요성은 널리 인식되어 왔으며, 최근에 이르러 열차의 고속화, 고성능화 추세에 맞는 철도의 안전성의 확보가 더욱 강조되고 있다.
이를 달성하기 위해서는 각 요소들의 설계, 제작 및 시험평가가 종합적으로 이루어져야 한다. 특히 설계, 제작된 각 요소들의 정ㆍ동적 시험 및 이 요소들의 통합시험을 통한 구조물의 안전성 평가가 필수적으로 이루어져야 한다.
안전과 신뢰성이 중요한 철도시스템의 시험평가 분야는 사양에 따라 제작된 단위제품 및 시스템의 기본성능을 확인하고, 시뢰성과 안전성을 확인하여 상용화하는 측면에서 최종 확인하는 중요한 작업이다.
따라서, 시스템 기술의 한 요소로서 고도의 기술적 개념보다는 현재까지 축적된 기술의 Know-How를 바탕으로 한 자료(Data-Base) 구축과 구축된 자료를 활용할 수 있는 철도 시스템의 시험평가 시스템이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은, 휠과 레일로부터 취득한 상태정보(속도, 가속도, 이동거리, 하중, 압력, 온도값)를 토대로 철도운행시 실시간으로 가변되는 상태정보를, 원격지에서 입력한 데이터와 부합되도록 제어함으로써, 철도운행시 휠과 레일이 최적의 상태를 유지하도록 하는데 그 목적이 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템은, 레일시편 또는 휠시편의 상부와 소정거리 이격되도록 구비되며, 레이저 스캐닝을 통해 레일시편 및 휠시편 각각의 속도, 가속도, 이동거리, 하중 및 압력값을 포함하는 시편상태정보를 생성하는 레이저 스캔 측정기; 레일시편 및 휠시편 각각과 소정거리 이격되도록 복수개로 구비되어, 레이저 스캔 측정기로부터 수신한 시편상태정보와 온도센서에 의해 측정된 온도값에 따라 레일시편 또는 휠시편으로 물, 모래 또는 히터에 의한 열을 가하는 국소 냉각기; 및 레이저 스캔 측정기로부터 시편상태정보를 인가받아 열차상태 관리DB에 저장?관리하고, 시편상태정보를 시계열적인 추이곡선을 포함하는 시편상태 그래프로 생성하여 디스플레이하는 열차 관리서버;를 포함한다.
그리고, 상술한 시스템을 기반으로 하는 본 발명의 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법은, 레이저 스캔 측정기가 레이저 스캐닝을 통해 레일시편 및 휠시편 각각의 속도, 가속도, 이동거리, 하중 및 압력값을 포함하는 시편상태정보를 생성하는 (a) 단계; 국소 냉각기가 온도센서에 의해 측정된 온도값에 따라 레일시편 또는 휠시편으로 기 설정된 가중치와 부합하도록 냉각노즐을 통해 냉매탱크에 저장된 냉기를 공급하는 (b) 단계; 국소 냉각기가 시편상태정보와 온도센서에 의해 측정된 온도값에 따라 레일시편 또는 휠시편으로 기 설정된 가중치와 부합하도록 물, 모래 또는 히터에 의한 열을 제공하는 (c) 단계; 및 열차 관리서버가 시편상태정보를 인가받아 열차상태 관리DB에 저장?관리하고, 시편상태정보를 시계열적인 추이곡선을 포함하는 시편상태 그래프로 생성하는 (d) 단계;를 포함하되, (b) 단계 또는 (c) 단계 이전에, 국소 냉각기가 관리자의 키 조작신호에 따라 온도값 및 압력값 각각에 대한 가중치를 입력받는 (e) 단계;를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 휠과 레일로부터 취득한 상태정보(속도, 가속도, 이동거리, 하중, 압력, 온도값)를 토대로 철도운행시 실시간으로 가변되는 상태정보를, 원격지에서 입력한 데이터와 부합되도록 제어함으로써, 철도운행시 휠과 레일이 최적의 상태를 유지시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템의 레이저 스캔 측정기를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템의 국소 냉각기를 도시한 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템의 열차 관리서버를 도시한 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템의 영구자석을 도시한 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법을 도시한 순서도.
도 7은 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법의 제S10 단계를 세부적으로 도시한 순서도.
도 8은 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법의 제S30 단계를 세부적으로 도시한 순서도.
도 9은 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법의 제S40 단계를 세부적으로 도시한 순서도.
도 10은 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법의 제S40 단계 이후과정을 세부적으로 도시한 순서도.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
도 1 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템(S)은 레이저 스캔 측정기(100), 국소 냉각기(200) 및 열차 관리서버(300)를 포함하여 구성된다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템(S)의 레이저 스캔 측정기(100)에 대해 살피면 아래와 같다.
레이저 스캔 측정기(100)는 레일시편(10) 또는 휠시편(20)의 상부와 소정거리 이격되도록 구비되며, 레이저 스캐닝을 통해 레일시편(10) 및 휠시편(20) 각각의 속도, 가속도, 이동거리, 하중 및 압력값을 포함하는 시편상태정보를 생성하는 기능을 수행하는바, 레이저 스캔부(110), 와전류 감지부(120) 및 카메라 촬영부(130)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 레이저 스캔부(110)는 레이저 스캐닝을 통해 X축, Y축 및 Z축으로 이동하여 레일시편(10) 또는 휠시편(20) 상측으로 기 설정된 전류를 인가한다.
또한, 와전류 감지부(120)는 레이저 스캔부(110)를 통해 인가된 전류에 따라 변동되는 와전류를 추출하여 레일시편(10) 또는 휠시편(20)의 크랙상태에 대한 마모도정보를 생성하고, 레일시편(10) 또는 휠시편(20) 각각의 속도, 가속도, 이동거리, 하중 및 압력값을 포함하는 시편상태정보를 생성한다.
이때, 와전류 감지부(120)는 레일시편(10) 또는 휠시편(20)을 X축으로부터 Y축으로 이동?추적해가며 레일시편(10) 또는 휠시편(20) 표면에서 변동되는 와전류를 추출하며, 상기 마모도정보는 변동되는 와전류를 통해 취득한 레일시편(10) 또는 휠시편(20)에 대한 볼륨과 단면적의 편차에 따라 생성된다.
그리고, 카메라 촬영부(130)는 그 일측에 구비된 레이저 스캔부(110)의 레이저 스캐닝에 따라 이동되어 레일시편(10) 또는 휠시편(20)을 촬영하여 시편촬영정보를 생성한다.
한편, 도 1 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템(S)의 국소 냉각기(200)에 대해 살피면 아래와 같다.
국소 냉각기(200)는 레일시편(10) 및 휠시편(20) 각각과 소정거리 이격되도록 복수개로 구비되어, 레이저 스캔 측정기(100)로부터 수신한 시편상태정보와 온도센서에 의해 측정된 온도값에 따라 상기 레일시편(10) 또는 휠시편(20)으로 물, 모래 또는 히터에 의한 열을 가하도록 기동하는바, 시편상태정보 수신부(210), 온도 센싱부(220), 국소냉각부(230), 시편상태정보 분석부(240) 및 외부조건 입력부(250)를 포함하여 구성된다.
구체적으로 시편상태정보 수신부(210)는 정보통신망과 접속된 레이저 스캔 측정기(100)로부터 시편상태정보를 수신하고, 온도 센싱부(220)는 레일시편(10) 및 휠시편(20)과 소정거리 이격되도록 구비되어 실시간으로 온도값을 측정한다.
또한, 국소냉각부(230)는 레일시편(10) 및 휠시편(20)과 소정거리 이격되도록 구비되어 온도 센싱부(220)로부터 인가받은 온도값이 기 설정된 가중치를 초과하는지 여부를 판단하여 온도값이 기 설정된 가중치를 초과하는 경우, 냉매탱크(231)를 개방하여 냉각노즐(232)을 통해 저장된 냉기를 온도값이 기 설정된 가중치와 일치할 때 까지 상기 레일시편(10) 및 휠시편(20)으로 공급한다.
또한, 시편상태정보 분석부(240)는 온도 센싱부(220)로부터 인가받은 온도값이 기 설정된 가중치를 초과하는지 여부를 판단하여 온도값이 기 설정된 가중치를 초과하는 경우, 물탱크(241)를 개방하여 레일시편(10) 또는 휠시편(20)으로 온도값이 기 설정된 가중치와 일치할 때 까지 물을 공급한다.
또한, 시편상태정보 분석부(240)는 온도 센싱부(220)로부터 인가받은 온도값이 기 설정된 가중치 미만인지 여부를 판단하여 온도값이 기 설정된 가중치 미만인 경우, 히터(242)를 가동하여 레일시편(10) 또는 휠시편(20)으로 온도값이 기 설정된 가중치와 일치할 때 까지 열을 공급한다.
또한, 시편상태정보 분석부(240)는 시편상태정보 수신부(210)로부터 인가받은 시편상태정보에 포함된 속도, 가속도, 이동거리 및 하중에 따른 압력값이 가중치 미만인지 여부를 판단하여 압력값이 가중치 미만인 경우, 모래탱크(243)를 개방하여 레일시편(10) 또는 휠시편(20)으로 압력값이 기 설정된 가중치와 일치할 때까지 모래를 공급한다.
그리고, 외부조건 입력부(250)는 관리자의 키 조작신호에 따라 온도값 및 압력값에 따른 가중치를 입력받아 시편상태정보 분석부(240)로 인가하여, 시편상태정보 분석부(240)에 설정된 온도값 및 압력값 각각의 가중치를 갱신시킨다.
한편, 도 1 및 도 4을 참조하여 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템(S)의 열차 관리서버(300)에 대해 살피면 아래와 같다.
열차 관리서버(300)는 정보통신망을 통해 접속된 레이저 스캔 측정기(100)로부터 마모도정보, 시편상태정보 및 시편촬영정보를 인가받아 열차상태 관리DB(320)에 저장?관리하고, 마모도정보 및 시편상태정보를 시계열적인 추이곡선을 포함하는 시편상태 그래프로 생성하고, 상기 시편촬영정보를 실시간으로 재생하되, 열차정보 수신부(310), 열차상태 관리DB(320) 및 열차상태 디스플레이부(330)를 포함하여 구성된다.
구체적으로 열차정보 수신부(310)는 정보통신망을 통해 접속된 레이저 스캔 측정기(100)로부터 마모도정보, 시편상태정보 및 시편촬영정보를 수신하고, 열차상태 관리DB(320)는 마모도정보, 시편상태정보 및 시편촬영정보를 저장?관리한다.
그리고, 열차상태 디스플레이부(330)는 열차정보 수신부(310)로부터 인가받은 마모도정보 및 시편상태정보를 시계열적인 추이곡선을 포함하는 시편상태 그래프로 생성하여 디스플레이하고, 상기 시편촬영정보를 실시간으로 재생한다.
그리고, 도 1 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템(S)의 영구자석(400)은 레일시편(10) 및 휠시편(20) 양자 사이의 하부면에 구비되어 열차운행시 발생하는 마모에 따라 레일시편(10) 및 휠시편(20)으로부터 때어져나간 파티클(particle)들을 집진하는 기능을 수행한다.
한편, 도 6 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법에 대해 살피면 아래와 같다.
도 6을 참조하면, 레이저 스캔 측정기(100)가 레일시편(10) 및 휠시편(20) 각각과 소정거리 이격되도록 구비되어, 레이저 스캐닝을 통해 레일시편(10) 및 휠시편(20) 각각의 속도, 가속도, 이동거리, 하중 및 압력값을 포함하는 시편상태정보를 생성한다(S10).
이어서, 국소 냉각기(200)가 레일시편(10) 및 휠시편(20) 각각과 소정거리 이격되도록 복수개로 구비되어, 온도센서에 의해 측정된 온도값에 따라 상기 레일시편(10) 또는 휠시편(20)으로 기 설정된 가중치와 부합하도록 냉매탱크(231)를 개방하여 냉각노즐(232)을 통해 저장된 냉기를 공급한다(S20).
뒤이어, 국소 냉각기(200)가 레이저 스캔 측정기(100)로부터 인가받은 시편상태정보와 온도센서에 의해 측정된 온도값에 따라 레일시편(10) 또는 휠시편(20)으로 기 설정된 가중치와 부합하도록 물, 모래 또는 히터에 의한 열을 제공한다(S30).
그리고, 열차 관리서버(300)가 정보통신망을 통해 접속된 레이저 스캔 측정기(100)로부터 시편상태정보를 인가받아 열차상태 관리DB(320)에 저장?관리하고, 시편상태정보를 시계열적인 추이곡선을 포함하는 시편상태 그래프로 생성한다(S40).
아울러, 제S20단계 또는 제S30단계 이전에, 국소 냉각기(200)가 관리자의 키 조작신호에 따라 온도값 및 압력값 각각에 대한 가중치를 입력받는 단계를 더 포함한다(미도시).
이하, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법의 제S10 단계에 대해 세부적으로 살피면 아래와 같다.
먼저, 레이저 스캔 측정기(100)의 레이저 스캔부(110)가 레이저 스캐닝을 통해 X축, Y축 및 Z축으로 이동하여 레일시편(10) 또는 휠시편(20) 상측으로 기 설정된 전류를 인가한다(S11).
이어서, 레이저 스캔 측정기(100)의 와전류 감지부(120)가 레일시편(10) 또는 휠시편(20)에서 변동되는 와전류를 추출하여 레일시편(10) 또는 휠시편(20)의 크랙상태에 대한 마모도정보를 생성하고, 레일시편(10) 또는 휠시편(20) 각각의 속도, 가속도, 이동거리, 하중 및 압력값을 포함하는 시편상태정보를 생성한다(S12).
그리고, 레이저 스캔 측정기(100)의 카메라 촬영부(130)가 그 일측에 구비된 레이저 스캔부(110)의 레이저 스캐닝에 따라 이동되어 레일시편(10) 또는 휠시편(20)을 촬영하여 시편촬영정보를 생성한다(S13).
이하, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법의 제S30 단계에 대해 세부적으로 살피면 아래와 같다.
먼저, 국소 냉각기(200)의 시편상태정보 수신부(210)가 정보통신망을 통해 접속된 레이저 스캔 측정기(100)로부터 시편상태정보를 수신한다(S31).
이어서, 국소 냉각기(200)의 온도 센싱부(220)가 소정거리 이격되도록 구비된 레일시편(10) 또는 휠시편(20)의 온도값을 실시간으로 측정한다(S32).
뒤이어, 국소 냉각기(200)의 시편상태정보 분석부(240)가 상기 온도값이 기 설정된 가중치를 초과하는지 여부를 판단한다(S33).
제S33 단계의 판단결과, 온도값이 기 설정된 가중치를 초과하는 경우, 국소 냉각기(200)의 시편상태정보 분석부(240)가 물탱크(241)를 개방하여 레일시편(10) 또는 휠시편(20)으로 온도값이 기 설정된 가중치와 일치할 때 까지 물을 공급한다(S34). 한편, 상기 제S33 단계의 판단결과, 온도값이 기 설정된 가중치를 초과하는지 않는 경우, 제S35 단계로 그 절차를 이행한다.
이어서, 국소 냉각기(200)의 시편상태정보 분석부(240)가 상기 온도값이 기 설정된 가중치 미만인지 여부를 판단한다(S35).
제S35 단계의 판단결과, 온도값이 기 설정된 가중치 미만인 경우, 국소 냉각기(200)의 시편상태정보 분석부(240)가 히터(242)를 가동하여 레일시편(10) 또는 휠시편(20)으로 온도값이 기 설정된 가중치와 일치할 때 까지 열을 공급한다(S36). 한편, 제S35 단계의 판단결과, 온도값이 기 설정된 가중치 미만이 아닌 경우, 제S37 단계로 그 절차를 이행한다.
뒤이어, 국소 냉각기(200)의 시편상태정보 분석부(240)가 시편상태정보에 포함된 속도, 가속도, 이동거리 및 하중에 따른 압력값이 가중치 미만인지 여부를 판단한다(S37).
제S37 단계의 판단결과, 압력값이 가중치 미만인 경우, 국소 냉각기(200)의 시편상태정보 분석부(240)가 모래탱크(243)를 개방하여 레일시편(10) 또는 휠시편(20)으로 압력값이 기 설정된 가중치와 일치할 때까지 모래를 공급한다(S38). 한편, 제S37 단계의 판단결과, 압력값이 가중치와 일치하는 경우, 제S40 단계로 그 절차를 이행한다.
이하, 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법의 제S40 단계에 대해 세부적으로 살피면 아래와 같다.
먼저, 열차 관리서버(300)의 열차정보 수신부(310)가 정보통신망을 통해 접속된 레이저 스캔 측정기(100)로부터 마모도정보, 시편상태정보 및 시편촬영정보를 수신한다(S41).
이어서, 열차 관리서버(300)의 열차상태 관리DB(320)가 마모도정보, 시편상태정보 및 시편촬영정보를 저장?관리한다(S42).
그리고, 열차 관리서버(300)의 열차상태 디스플레이부(330)가 열차정보 수신부(310)로부터 인가받은 마모도정보 및 시편상태정보를 시계열적인 추이곡선을 포함하는 시편상태 그래프로 생성하여 디스플레이하고, 상기 시편촬영정보를 실시간으로 재생한다(S43).
한편, 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법의 제S40 단계 이후과정을 세부적으로 살피면 아래와 같다.
영구자석(400)이 레일시편(10) 및 휠시편(20) 양자 사이의 하부면에 구비되어 열차운행시 발생하는 마모에 따라 레일시편(10) 및 휠시편(20)으로부터 때어져나간 파티클(particle)들을 집진한다(S50).
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등 물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
S: 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템
10: 레일시편 20: 휠시편
100: 레이저 스캔 측정기 110: 레이저 스캔부
120: 와전류 감지부 130: 카메라 촬영부
200: 국소 냉각기 210: 시편상태정보 수신부
220: 온도 센싱부 230: 국소냉각부
231: 냉매탱크 232: 냉각노즐
240: 시편상태정보 분석부 241: 물탱크
242: 히터 243: 모래탱크
250: 외부조건 입력부 300: 열차 관리서버
310: 열차정보 수신부 320: 열차상태 관리DB
330: 열차상태 디스플레이부 400: 영구자석

Claims (14)

  1. 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템에 있어서,
    레일시편 또는 휠시편의 상부와 소정거리 이격되도록 구비되며, 레이저 스캐닝을 통해 상기 레일시편 및 휠시편 각각의 속도, 가속도, 이동거리, 하중 또는 압력값 중 하나 이상을 포함하는 시편상태정보를 생성하는 레이저 스캔 측정기;
    상기 레일시편 및 휠시편 각각과 소정거리 이격되도록 복수개로 구비되어, 레이저 스캔 측정기로부터 수신한 시편상태정보와 온도센서에 의해 측정된 온도값에 따라 상기 레일시편 또는 휠시편으로 물, 모래 또는 히터 중 하나 이상에 의한 열을 가하는 국소 냉각기; 및
    상기 레이저 스캔 측정기로부터 시편상태정보를 인가받아 열차상태 관리DB에 저장?관리하고, 상기 시편상태정보를 시계열적인 추이곡선을 포함하는 시편상태 그래프로 생성하여 디스플레이하는 열차 관리서버;를 포함하되,
    상기 레이저 스캔 측정기는,
    레이저 스캐닝을 통해 X축, Y축 또는 Z축 중 하나 이상의 방향으로 이동하여 상기 레일시편 또는 휠시편 상측으로 기 설정된 전류를 인가하는 레이저 스캔부; 및 상기 레이저 스캔부를 통해 인가된 전류에 따라 변동되는 와전류를 추출하여 상기 레일시편 또는 휠시편의 크랙상태에 대한 마모도정보를 생성하고, 상기 레일시편 또는 휠시편 각각의 속도, 가속도, 이동거리, 하중 또는 압력값 중 하나 이상을 포함하는 시편상태정보를 생성하는 와전류 감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 스캔 측정기는,
    상기 레이저 스캔부의 레이저 스캐닝에 따라 이동되어 상기 레일시편 또는 휠시편을 촬영하여 시편촬영정보를 생성하는 카메라 촬영부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 와전류 감지부는,
    상기 레일시편 또는 휠시편을 X축으로부터 Y축으로 이동?추적해가며 상기 레일시편 또는 휠시편 표면에서 변동되는 와전류를 추출하며, 변동되는 와전류를 통해 취득한 레일시편 또는 휠시편에 대한 볼륨과 단면적의 편차에 따라 마모도정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 국소 냉각기는,
    상기 레이저 스캔 측정기로부터 시편상태정보를 수신하는 시편상태정보 수신부;
    상기 레일시편 및 휠시편과 소정거리 이격되도록 구비되어 실시간으로 온도값을 측정하는 온도 센싱부;
    상기 레일시편 및 휠시편과 소정거리 이격되도록 구비되어 상기 온도값이 기 설정된 가중치를 초과하는지 여부를 판단하여 상기 온도값이 기 설정된 가중치를 초과하는 경우, 냉각노즐을 통해 냉매탱크에 저장된 냉기를 상기 온도값이 기 설정된 가중치와 일치할 때 까지 상기 레일시편 및 휠시편으로 공급하는 국소냉각부;
    상기 온도값이 기 설정된 가중치를 초과하는지 여부를 판단하여 온도값이 기 설정된 가중치를 초과하는 경우, 물탱크를 개방하여 상기 레일시편 또는 휠시편으로 온도값이 기 설정된 가중치와 일치할 때 까지 물을 공급하고, 상기 온도값이 기 설정된 가중치 미만인 경우, 히터를 가동하여 상기 레일시편 또는 휠시편으로 상기 온도값이 기 설정된 가중치와 일치할 때 까지 열을 공급하며, 상기 시편상태정보에 포함된 속도, 가속도, 이동거리 또는 하중 중 어느 하나에 따른 압력값이 가중치 미만인 경우, 모래탱크를 개방하여 상기 레일시편 또는 휠시편으로 상기 압력값이 기 설정된 가중치와 일치할 때까지 모래를 공급하는 시편상태정보 분석부; 및
    상기 온도값 또는 압력값에 따른 가중치를 입력받아 상기 시편상태정보 분석부에 설정된 온도값 또는 압력값 각각의 가중치를 갱신시키는 외부조건 입력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 열차 관리서버는,
    상기 레이저 스캔 측정기로부터 마모도정보, 시편상태정보 또는 시편촬영정보 중 하나 이상을 수신하는 열차정보 수신부;
    상기 마모도정보, 시편상태정보 또는 시편촬영정보 중 하나 이상을 저장?관리하는 열차상태 관리DB; 및
    상기 마모도정보 또는 시편상태정보를 시계열적인 추이곡선을 포함하는 시편상태 그래프로 생성하여 디스플레이하고, 상기 시편촬영정보를 실시간으로 재생하는 열차상태 디스플레이부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 레일시편 및 휠시편 양자 사이의 하부면에 구비되어 열차운행시 발생하는 마모에 따라 상기 레일시편 및 휠시편으로부터 때어져나간 파티클(particle)들을 집진하는 영구자석;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 시스템.
  8. 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법에 있어서,
    (a) 레이저 스캔 측정기가 레이저 스캐닝을 통해 레일시편 또는 휠시편 각각의 속도, 가속도, 이동거리, 하중 또는 압력값 중 하나 이상을 포함하는 시편상태정보를 생성하는 단계;
    (b) 국소 냉각기가 온도센서에 의해 측정된 온도값에 따라 상기 레일시편 또는 휠시편으로 기 설정된 가중치와 부합하도록 냉각노즐을 통해 냉매탱크에 저장된 냉기를 공급하는 단계;
    (c) 상기 국소 냉각기가 상기 시편상태정보와 상기 온도센서에 의해 측정된 온도값에 따라 상기 레일시편 또는 휠시편으로 기 설정된 가중치와 부합하도록 물, 모래 또는 히터 중 하나 이상에 의해 가열 또는 냉각을 수행하는 단계; 및
    (d) 열차 관리서버가 상기 시편상태정보를 인가받아 열차상태 관리DB에 저장?관리하고, 상기 시편상태정보를 시계열적인 추이곡선을 포함하는 시편상태 그래프로 생성하는 단계;를 포함하되,
    (e) 상기 (b) 단계 또는 (c) 단계 이전에, 상기 국소 냉각기가 관리자의 키 조작신호에 따라 온도값 또는 압력값 각각에 대한 가중치를 입력받는 단계;를 포함하며,
    상기 (a) 단계는,
    상기 레이저 스캔 측정기의 레이저 스캔부가 레이저 스캐닝을 통해 X축, Y축 또는 Z축 중 하나 이상의 방향으로 이동하여 상기 레일시편 또는 휠시편 상측으로 기 설정된 전류를 인가하는 (a-1) 단계와; 상기 레이저 스캔 측정기의 와전류 감지부가 상기 레일시편 또는 휠시편에서 변동되는 와전류를 추출하여 상기 레일시편 또는 휠시편의 크랙상태에 대한 마모도정보를 생성하고, 상기 레일시편 또는 휠시편 각각의 속도, 가속도, 이동거리, 하중 또는 압력값 중 하나 이상을 포함하는 시편상태정보를 생성하는 (a-2) 단계; 및 상기 레이저 스캔 측정기의 카메라 촬영부가 상기 레이저 스캔부의 레이저 스캐닝에 따라 이동되어 상기 레일시편 또는 휠시편을 촬영하여 시편촬영정보를 생성하는 (a-3) 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c-1) 상기 국소 냉각기의 시편상태정보 수신부가 상기 레이저 스캔 측정기로부터 시편상태정보를 수신하는 단계;
    (c-2) 상기 국소 냉각기의 온도 센싱부가 상기 레일시편 또는 휠시편의 온도값을 실시간으로 측정하는 단계;
    (c-3) 상기 국소 냉각기의 시편상태정보 분석부가 상기 온도값이 기 설정된 가중치를 초과하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    (c-4) 상기 (c-3) 단계의 판단결과, 상기 온도값이 기 설정된 가중치를 초과하는 경우, 상기 국소 냉각기의 시편상태정보 분석부가 물탱크를 개방하여 상기 레일시편 또는 휠시편으로 상기 온도값이 기 설정된 가중치와 일치할 때 까지 물을 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c-5) 상기 국소 냉각기의 시편상태정보 분석부가 상기 온도값이 기 설정된 가중치 미만인지 여부를 판단하는 단계; 및
    (c-6) 상기 (c-5) 단계의 판단결과, 상기 온도값이 기 설정된 가중치 미만인 경우, 상기 국소 냉각기의 시편상태정보 분석부가 히터를 가동하여 상기 레일시편 또는 휠시편으로 상기 온도값이 기 설정된 가중치와 일치할 때 까지 열을 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c-7) 상기 국소 냉각기의 시편상태정보 분석부가 시편상태정보에 포함된 속도, 가속도, 이동거리 또는 하중 중 하나 이상에 따른 압력값이 가중치 미만인지 여부를 판단하는 단계; 및
    (c-8) 상기 (c-7) 단계의 판단결과, 상기 압력값이 가중치 미만인 경우, 상기 국소 냉각기의 시편상태정보 분석부가 모래탱크를 개방하여 상기 레일시편 또는 휠시편으로 상기 압력값이 기 설정된 가중치와 일치할 때까지 모래를 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    (d-1) 상기 열차 관리서버의 열차정보 수신부가 상기 레이저 스캔 측정기로부터 마모도정보, 시편상태정보 또는 시편촬영정보 중 하나 이상을 수신하는 단계;
    (d-2) 상기 열차 관리서버의 열차상태 관리DB가 마모도정보, 시편상태정보 또는 시편촬영정보 중 하나 이상을 저장?관리하는 단계; 및
    (d-3) 상기 열차 관리서버의 열차상태 디스플레이부가 상기 마모도정보 또는 시편상태정보를 시계열적인 추이곡선을 포함하는 시편상태 그래프로 생성하여 디스플레이하고, 상기 시편촬영정보를 실시간으로 재생하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 (d) 단계 이후,
    (e) 영구자석이 상기 레일시편 및 휠시편 양자 사이의 하부면에 구비되어 열차운행시 발생하는 마모에 따라 상기 레일시편 및 휠시편으로부터 때어져나간 파티클(particle)들을 집진하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 입력조건 제어를 통한 휠과 레일의 접촉시험 방법.
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