KR101142243B1 - Signal measurement system for current collection equipment in a electric train using measuring angle of rotation - Google Patents

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KR101142243B1
KR101142243B1 KR1020100092403A KR20100092403A KR101142243B1 KR 101142243 B1 KR101142243 B1 KR 101142243B1 KR 1020100092403 A KR1020100092403 A KR 1020100092403A KR 20100092403 A KR20100092403 A KR 20100092403A KR 101142243 B1 KR101142243 B1 KR 101142243B1
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박찬경
김영국
김기환
김석원
백진성
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한국철도기술연구원
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Abstract

본 발명은 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템에 관한 것으로; 집전장치의 집전판과 전력을 공급하는 전차선이 상호 접촉하는 힘을 측정하는 회전각도 센서와, 집전장치 팬헤드의 가속도의 크기를 측정하기 위한 가속도 측정용 가속도계와, 상기 회전각도 센서의 접촉신호와 가속도 측정용 가속도계의 가속도신호 등의 물리량 측정신호를 입력받아 분석에 용이한 크기의 디지털 신호 형태로 변환하는 제1신호변환부와, 차량 지붕에 설치되어 상기 제1신호변환부에서 변환된 물리량 측정신호를 텔레메트리(telemetry)를 통해 열차 실내로 송신하는 텔레메트리 송신부와, 상기 제1신호변환부와 텔레메트리 송신부 및 각종 측정센서에 전원을 공급하는 전원공급부와, 차량 실내에 설치되어 상기 차량 지붕의 텔레메트리 송신부로부터 다수개의 채널별로 송신되는 물리량 측정신호를 수신하는 텔레메트리 수신부와, 상기 텔레메트리 수신부를 통해 입력되는 물리량 측정신호를 분석하는 데이터수집부로 구성된다.
본 발명에 따르면 집전장치인 판토그래프에 회전각도 센서와 가속도 측정용 가속도계를 이용하여 집전장치와 전차선의 이선현상을 파악할 수 있도록 전차선과 집전장치의 접촉으로 발생하는 힘의 변화와 열차상태의 비교를 통해 접촉력과 열차 주행조건 사이의 상관관계를 용이하게 분석할 수 있을 뿐만 아니라, 텔레메트리를 통해 열차 실내로 송신하는 텔레메트리 송신부 및 수신부이용하여 신호를 송수신하도록 구성함으로써 그 구조가 간단하고 안정적인 신호 전송이 이루어지고 장점이 있다.The present invention relates to a physical quantity measuring system of an electrical railway vehicle current collector using a rotation angle measurement; A rotation angle sensor for measuring a force of contact between the current collector plate of the current collector and an electric vehicle cable supplying power, an accelerometer for measuring an acceleration magnitude of the current collector fan head, a contact signal of the rotation angle sensor, A first signal converting unit for receiving a physical quantity measuring signal such as an acceleration signal of an accelerometer for measuring an acceleration and converting the same into a digital signal form having an easy size for analysis, and measuring a physical quantity installed in the roof of the vehicle and converted by the first signal converting unit A telemetry transmitter for transmitting a signal to a train interior through telemetry, a power supply unit for supplying power to the first signal converter, a telemetry transmitter, and various measurement sensors, and installed in a vehicle interior A telemetry receiver for receiving a physical quantity measurement signal transmitted for each of a plurality of channels from the telemetry transmitter of the vehicle roof; It consists of a physical quantity measurement signal input from the receiving part reme tree data collection for analysis.
According to the present invention, the change of the force generated by the contact between the electric vehicle line and the current collector and the train state can be compared to a current collector using a rotation angle sensor and an accelerometer for accelerometer measurement. This makes it easy to analyze the correlation between contact force and train driving conditions, as well as to transmit and receive signals using the telemetry transmitter and receiver that transmits to the train interior via telemetry. Signal transmission is made and there is an advantage.

Description

회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템 {Signal measurement system for current collection equipment in a electric train using measuring angle of rotation}Signal measurement system for current collection equipment in a electric train using measuring angle of rotation}

본 발명은 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 전기철도 차량에서 지상에 설치된 전차선으로부터 차량의 동력원으로 이용되는 전기에너지를 받아 차량에 공급하는 판토그래프 장치의 집전성능을 측정하기 위하여 전차선과의 접촉력과 가속도 등의 물리적 특성을 측정하고 판토그래프 장치 자체의 물리량 측정신호뿐만 아니라 열차의 주행속도, 주행위치 등 열차상태 신호를 실시간으로 감지하여 함께 수집하고, 이를 통하여 차량의 주행상태에 따른 판토그래프 장치의 집전성능에 대한 정확한 분석이 가능하도록 하는 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a physical quantity measuring system of an electric railway vehicle current collector using a rotation angle measurement, and more particularly, a panto which receives electric energy used as a power source of a vehicle from an electric railway line installed on the ground in an electric railway vehicle and supplies it to a vehicle. In order to measure the current collection performance of the graphing device, it measures physical characteristics such as contact force and acceleration with the front line, and collects together with real-time detection of train status signals such as train speed and driving position as well as physical quantity measurement signals of the pantograph device itself. The present invention relates to a physical quantity measuring system of an electrical current collecting device for an electric railway vehicle using a rotation angle measurement, which enables accurate analysis of current collecting performance of a pantograph device according to a driving state of a vehicle.

최근 들어 자동차의 급격한 증가와 도로교통의 정체 등 타 육상교통 수단이 한계에 이르면서 철도시스템의 경우 그 수요가 날로 증가하고 확장되는 추세이며 철도차량에 대한 공급이 증가함에 따라 대량 대중교통 수단으로서 철도의 안전성과 신뢰성에 대한 확보가 더 절실히 요구되고 있다.In recent years, the demand for rail systems has increased and expanded due to the rapid increase in automobiles and the congestion of road traffic, and the demand for rail systems has increased. There is an urgent need to ensure the safety and reliability of the system.

이와 같은 전기철도는 차량에 판토그래프 장치가 장착되는데, 이는 열차의 안전과 신뢰성을 크게 좌우하는 전장품 중의 하나이다. 상기 판토그래프 장치는 열차의 운행 동력으로서 필요한 교류 25,000V의 전기에너지를 선로변의 지상에 설비된 전차선으로부터 받아 공급하는 장치로서, 집전(current collection)성능은 물론, 전차선과 기계?전기적 인터페이스 성능이 차량시스템과 시설물의 안전에 지대한 영향을 미치는 장치이다.Such an electric railway is equipped with a pantograph device in a vehicle, which is one of the electrical equipment that greatly influences the safety and reliability of the train. The pantograph device is a device that receives and supplies the electric energy of 25,000V AC required as a driving power of a train from a tank line installed on the ground side of the track, and has a current collection performance as well as a vehicle and mechanical and electrical interface performance. It is a device that greatly affects the safety of systems and facilities.

이러한 판토그래프 장치 즉, 집전장치는 열차의 성능에 직접적인 영향을 주는 장치이므로 처음 제작된 열차는 영업운행 이전에 단품시험, 완성차시험, 본선시운전 시험 등 엄격한 시험기준을 마련하여 철저하게 시험을 실시하여 성능을 검증한 후 영업 운행을 실시하고 있다. Since these pantograph devices, that is, current collectors, are devices that directly affect the performance of trains, the first trains are thoroughly tested by establishing rigorous test standards, such as single part test, finished car test, and final test. After verifying the performance, the company is in operation.

그런데, 종래의 판토그래프 장치의 성능측정 장치는 열차가 주행할 때 물리량 측정용 센서와, 측정 신호를 열차 실내의 신호수집 장치까지 송신하는 송신장치가 교류 25,000V 전위의 전차선과 접촉하는 판토그래프에 부착되므로 신호 송신장치와 열차 차체 사이의 신호전달 경로에서 생성되는 25,000V의 큰 전위차를 전기적으로 절연이 되도록 확보하는 데 많은 비용이 소요되고 어려움이 뒤따랐다. By the way, the performance measuring device of the conventional pantograph device is a pantograph in which a sensor for measuring physical quantity when a train travels and a transmitting device for transmitting a measurement signal to a signal collecting device in a train room are in contact with an electric tank line having an alternating current of 25,000 V potential. As a result, it was costly and difficult to secure the electrical isolation of the large potential difference of 25,000 V generated in the signal transmission path between the signal transmitter and the train body.

즉, 측정신호 송수신 경로의 절연을 확보하기 위해 종래에는 고 전위의 판토그래프에 설치되는 신호 측정장치에 부가적으로 무선 신호 송수신 통신장치와 무선 신호 송수신 안테나를 판토그래프와 차체 지붕에 각각 설치하여 송신함으로써 측정신호의 전달 경로를 절연시키는 방식을 적용하여 왔다. That is, in order to ensure the isolation of the measurement signal transmission and reception path, conventionally, in addition to the signal measuring device installed in the pantograph of high potential, a wireless signal transmission and reception device and a wireless signal transmission and reception antenna are installed on the pantograph and the roof of the vehicle, respectively. Therefore, a method of insulating the transmission path of the measurement signal has been applied.

그런데, 이와 같은 방식은 신호전달 경로의 절연을 확보하는 데는 유리한 반면, 신호의 양방향 무선통신을 위한 컴퓨터 장치가 대형화되고 복잡해져 설치할 공간의 확보가 어렵고, 장치의 작동 전원이 많이 소모되므로 전원 공급용 배터리의 용량과 무게가 커져 지붕에 장착되는 판토그래프의 구조가 복잡해지는 문제점이 있었다.However, while this method is advantageous for securing the isolation of the signal transmission path, the computer device for bidirectional wireless communication of signals becomes larger and more complicated, making it difficult to secure a space for installation, and the power supply of the device consumes a lot of power. There was a problem in that the structure of the pantograph mounted on the roof becomes complicated due to the increased capacity and weight of the roof.

이러한 판토그래프 장치는 적용 차량에 따라 팬헤드의 운동이 다른 형태와 특성을 가지고 있어서, 사용하는 판토그래프의 팬헤드의 운동형태에 따른 하중을 측정할 수 있는 장치가 필요한 실정이다.
Such a pantograph device has a shape and characteristics of the movement of the panhead according to the vehicle to be applied, so the situation that requires a device that can measure the load according to the movement of the panhead of the pantograph to be used.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 통상의 판토그래프 측정장치에 차량신호 측정장치를 연결함으로써 집전장치와 관련된 회전각도 등의 여러 신호를 차량신호 측정장치에서 입력받을 수 있게 되어 판토그래프에 대한 정확하고 신속한 분석이 가능하도록 하는 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and its object is to connect a vehicle signal measuring device to a conventional pantograph measuring device to receive various signals such as rotation angles related to the current collector from the vehicle signal measuring device. The present invention provides a physical quantity measurement system for an electric current collector for an electric railway vehicle using rotation angle measurement, which enables accurate and rapid analysis of a pantograph.

또한, 본 발명은 집전장치 자체의 전차선과의 접촉력과 가속도 거동 등의 물리적 특성 신호뿐만 아니라 열차의 주행속도, 주행위치 등 열차상태 신호를 실시간으로 감지하여 함께 수집하고 이를 통하여 차량의 주행상태에 따른 집전장치의 집전성능에 대한 정확한 분석을 할 수 있는 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템을 제공하는데에도 그 목적이 있다.In addition, the present invention detects the train status signals such as the driving speed, the driving position of the train as well as the physical characteristic signals such as contact force and acceleration behavior of the current collector itself, and collects them together in accordance with the driving state of the vehicle Another object of the present invention is to provide a physical quantity measurement system for an electrical railway vehicle current collector using a rotation angle measurement, which can accurately analyze current collector performance.

그리고,
And,

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; The present invention to solve this technical problem;

집전장치의 집전판과 전력을 공급하는 전차선이 상호 접촉하는 힘을 측정하는 회전각도 센서와; 집전장치 팬헤드의 가속도의 크기를 측정하기 위한 가속도 측정용 가속도계와; 상기 회전각도 센서의 접촉신호와 가속도 측정용 가속도계의 가속도신호 등의 물리량 측정신호를 입력받아 분석에 용이한 크기의 디지털 신호 형태로 변환하는 제1신호변환부와; 차량 지붕에 설치되어 상기 제1신호변환부에서 변환된 물리량 측정신호를 텔레메트리(telemetry)를 통해 열차 실내로 송신하는 텔레메트리 송신부와; 상기 제1신호변환부와 텔레메트리 송신부 및 각종 측정센서에 전원을 공급하는 전원공급부와; 차량 실내에 설치되어 상기 차량 지붕의 텔레메트리 송신부로부터 다수개의 채널별로 송신되는 물리량 측정신호를 수신하는 텔레메트리 수신부와; 상기 텔레메트리 수신부를 통해 입력되는 물리량 측정신호를 분석하는 데이터수집부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템을 제공한다.A rotation angle sensor for measuring a force that the current collector plate of the current collector and the electric cable line for supplying power contact each other; An accelerometer for measuring an acceleration of the current collector pan head; A first signal converting unit for receiving a physical quantity measurement signal such as a contact signal of the rotation angle sensor and an acceleration signal of an accelerometer for accelerometer measurement and converting the signal into a digital signal having an easy size for analysis; A telemetry transmitter installed on the roof of the vehicle and transmitting the physical quantity measurement signal converted by the first signal converter to a train interior through telemetry; A power supply unit supplying power to the first signal conversion unit, the telemetry transmitter, and various measurement sensors; A telemetry receiver installed inside the vehicle and receiving physical quantity measurement signals transmitted for each of a plurality of channels from the telemetry transmitter of the roof of the vehicle; It provides a physical quantity measuring system of a current collector for an electric railway vehicle using a rotation angle measurement, characterized in that consisting of; data collection unit for analyzing the physical quantity measurement signal input through the telemetry receiver.

이때, 상기 데이터수집부는 산업용 PC인 것을 특징으로 한다.At this time, the data collection unit is characterized in that the industrial PC.

그리고, 상기 데이터수집부는 차량의 차륜에 설치된 펄스발생기에서 발생한 펄스신호를 디지털 신호 형태로 열차의 속도를 디지털 신호 형태로 변환하는 제2신호변환부로부터 신호를 입력받는 것을 특징으로 한다.The data collecting unit may receive a signal from a second signal converting unit converting a pulse signal generated from a pulse generator installed at a wheel of a vehicle into a digital signal form in a digital signal form.

또한, 상기 제2신호변환부는 차량에 제공하는 가선전압 및 열차 상태를 감지하는 가선 및 열차상태측정부의 감지신호를 디지털 신호 형태로 변환하여 상기 데이터수집부로 전송하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second signal converter is characterized in that for converting the detection signal of the wire and train condition measuring unit for detecting the wire voltage and the train state provided to the vehicle into a digital signal form and transmits it to the data collection unit.

그리고, 상기 제1신호변환부와 텔레메트리 송신부 및 전원공급부는 차량의 지붕 상측에 절연애자의 상측에 구비되는 베이스프레임에 설치되며, 차량의 지붕에 설치되는 것으로 절연층으로 감싸진 것을 특징으로 한다.The first signal conversion unit, the telemetry transmitter, and the power supply unit are installed on a base frame provided above the insulator on the roof of the vehicle, and are installed on the roof of the vehicle, and are surrounded by an insulation layer. do.

또한, 상기 텔레메트리 송신부를 통해 출력되는 물리량 측정신호는 지붕의 상측에 이격 설치되는 무선송신안테나를 통해 무선신호형태로 송신되며, 지붕의 상부에 설치되는 무선수신안테나를 통해 상기 텔레메트리 수신부로 수신되는 것을 특징으로 한다.In addition, the physical quantity measurement signal output through the telemetry transmitter is transmitted in the form of a radio signal through a wireless transmission antenna installed on the upper side of the roof, the telemetry receiver via a wireless reception antenna installed on the top of the roof. Characterized in that received.

그리고, 상기 전원공급부의 전원을 원격으로 개폐할 수 있도록 하기 위한 무선스위치와, 그 무선스위치를 통해 전원제어신호가 입력되면 상기 제1신호변환부와 텔레메트리 송신부로 투입되는 전원을 개폐하도록 제어하는 전원제어부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, a wireless switch for remotely opening and closing the power supply of the power supply unit, and when a power control signal is input through the wireless switch, the control to open and close the power supplied to the first signal conversion unit and the telemetry transmitter Characterized in that the power control unit is further provided.

또한, 상기 전원공급부는 밧데리로 구성되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the power supply is characterized in that consisting of a battery.

본 발명에 따르면 집전장치인 판토그래프에 회전각도 센서와 가속도 측정용 가속도계를 이용하여 집전장치와 전차선의 이선현상을 파악할 수 있도록 전차선과 집전장치의 접촉으로 발생하는 힘의 변화와 열차상태의 비교를 통해 접촉력과 열차 주행조건 사이의 상관관계를 용이하게 분석할 수 있을 뿐만 아니라, 텔레메트리를 통해 열차 실내로 송신하는 텔레메트리 송신부 및 수신부를 이용하여 신호를 송수신하도록 구성함으로써 그 구조가 간단하고 안정적인 신호 전송이 이루어지는 장점이 있다.According to the present invention, the change of the force generated by the contact between the electric vehicle line and the current collector and the train state can be compared to a current collector using a rotation angle sensor and an accelerometer for accelerometer measurement. It is easy to analyze the correlation between contact force and train driving conditions, and the structure is simple because it is configured to transmit and receive signals using telemetry transmitter and receiver which transmits to the train interior through telemetry. There is an advantage that a stable signal transmission is made.

또한, 집전장치인 판토그래프 장치 자체의 물리량 측정신호뿐만 아니라 열차의 주행속도, 주행위치 등 열차상태 신호를 실시간으로 감지하여 함께 수집하고 분석함으로써 차량의 주행상태에 따른 판토그래프 장치의 집전성능에 대한 보다 정확한 분석을 할 수 있는 장점도 있다.
In addition, by collecting and analyzing train status signals such as driving speed and driving position of the train as well as physical quantity measurement signals of the pantograph device itself, which is a current collector, in real time, There is also the advantage of more accurate analysis.

도 1은 본 발명에 따른 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템의 상세 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기철도 차량의 판토그래프 팬헤드를 보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 팬헤드에 회전각도 측정부가 설치된 상태를 보인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 회전각도 측정부를 보인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 회전각도 측정부를 보인 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전기철도 차량 집전장치의 회전각도 측정 지그의 작용관계를 보인 도면이다.
도 8은 본 발명의 회전각도센서의 회전각도에 대한 하중을 보인 그래프이다.
도 9는 본 발명의 팬헤드에 걸리는 공력을 보인 그래프이다.1 is an overall configuration diagram of a physical quantity measuring system of a current collector for an electric railway vehicle using a rotation angle measurement according to the present invention.
2 is a detailed configuration diagram of a physical quantity measuring system of a current collector for an electric railway vehicle using a rotation angle measurement according to the present invention.
3 is a view showing a pantograph panhead of an electric railway vehicle according to the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing a state in which the rotation angle measurement unit is installed in the pan head of the present invention.
5 is a perspective view showing a rotation angle measuring unit of the present invention.
Figure 6 is a side view showing a rotation angle measuring unit of the present invention.
7 is a view showing the operation of the rotation angle measurement jig of the electric railway vehicle current collector according to the present invention.
8 is a graph showing a load on the rotation angle of the rotation angle sensor of the present invention.
9 is a graph showing aerodynamic force applied to the panhead of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템을 첨부한 도면을 참고로 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
Hereinafter, the characteristics will be understood by the embodiments described in detail with reference to the accompanying drawings, in which the physical quantity measuring system for an electric railway vehicle current collector using the rotation angle measurement according to the present invention.

도 1 및 도 2에 의하면 본 발명에 따른 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템은 교류 25,000V 고전압 환경의 전기철도 차량 지붕에 설치되는 집전장치인 판토그래프의 전, 후 집전판과 전력을 공급하는 전차선이 상호 접촉하는 힘을 측정하기 위한 회전각도 센서(10)와, 집전장치의 팬헤드의 스프링상(上) 질량의 상하 가속도의 크기를 측정하기 위한 다수의 가속도 측정용 가속도계(12)와, 상기 회전각도 센서(10) 및 가속도 측정용 가속도계(12)의 물리량 측정신호를 입력받아 분석에 용이한 크기의 디지털 신호 형태로 변환하는 열차지붕에 설치된 제1신호변환부(14)와, 상기 제1신호변환부(14)에서 변환된 물리량 측정신호를 텔레메트리(telemetry)를 통해 열차 실내로 송신하는 텔레메트리 송신부(16)와, 상기 제1신호변환부(14)와 텔레메트리 송신부(16) 및 각종 측정센서에 전원을 공급하는 전원공급부(18)와, 차량 실내에 설치되어 상기 차량 지붕의 텔레메트리 송신부(16)로부터 다수개의 채널별로 송신되는 물리량 측정신호를 수신하는 텔레메트리 수신부(20)와, 상기 텔레메트리 수신부(20)를 통해 입력되는 물리량 측정신호를 분석하는 데이터수집부(22)로 구성된다. 1 and 2 according to the present invention, the physical quantity measuring system of an electric railway vehicle current collector using the rotation angle measurement according to the present invention is a current collector plate before and after the pantograph which is installed on the roof of an electric railway vehicle in an AC 25,000V high voltage environment Rotation angle sensor 10 for measuring the force of the electric power supplying lines to each other, and a plurality of acceleration measuring accelerometers for measuring the magnitude of the vertical acceleration of the spring on the panhead of the current collector. (12) and a first signal conversion unit 14 installed on the train roof for receiving the physical quantity measurement signals of the rotation angle sensor 10 and the acceleration measurement accelerometer 12 and converting them into digital signal shapes of easy magnitude for analysis. ), A telemetry transmitter 16 for transmitting the physical quantity measurement signal converted by the first signal converter 14 to a train interior through telemetry, and the first signal converter 14. A power supply unit 18 for supplying power to the telemetry transmitter 16 and various measurement sensors and a physical quantity measurement signal installed in a vehicle and transmitted for each channel from the telemetry transmitter 16 on the roof of the vehicle It comprises a telemetry receiver 20 for receiving, and a data collector 22 for analyzing a physical quantity measurement signal input through the telemetry receiver 20.

이때, 상기 데이터수집부(22)는 산업용 PC 등으로 이루어질 수 있는 것으로, 차량의 차륜에 설치된 펄스발생기(24)에서 발생한 펄스신호를 디지털 신호 형태로 열차의 속도와 이동거리로 변환하고, 차량에 제공하는 가선전압 및 열차 상태를 감지하는 가선 및 열차상태측정부(26)의 감지신호를 디지털 신호 형태로 변환하는 제2신호변환부(28)로부터 신호를 입력받는다.At this time, the data collection unit 22 may be made of an industrial PC or the like, and converts the pulse signal generated by the pulse generator 24 installed in the wheel of the vehicle into the speed and the moving distance of the train in the form of a digital signal, The signal is received from the second signal converter 28 for converting the detection signal of the wire and train state measuring unit 26 for detecting the wire voltage and train state to be provided in the form of a digital signal.

이와 같은 데이터수집부(22)는 제1 및 제2신호변환부(14,28)를 거쳐 디지털 신호 형태로 변환된 신호를 저장하고 이들 저장 신호를 이용하여 집전장치의 접촉력을 계산할 수 있는 소프트웨어가 설치 구동됨은 당연하며, 이와 같은 소프트웨어의 구동으로 인해 집전장치와 전차선의 이선현상을 파악하도록 전차선과 집전장치의 접촉으로 발생하는 힘의 변화와 열차상태의 비교를 통해 접촉력과 열차 주행조건 사이의 상관관계를 용이하게 분석하여 집전성능을 효과적으로 평가할 수 있다.
The data collector 22 stores a signal converted into a digital signal form through the first and second signal converters 14 and 28 and uses software to calculate the contact force of the current collector using these stored signals. It is natural to install and operate the correlation between contact force and train driving condition through comparison of train condition and force change caused by contact of tank line and current collector to grasp the two-line phenomenon of current collector and tank line due to the operation of this software. The relationship can be easily analyzed to effectively evaluate current collection performance.

이하, 본 발명의 각부 구성을 좀 더 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of each part of the present invention in more detail.

먼저, 상기 회전각도 센서(10) 및 가속도 측정용 가속도계(12)의 물리량 측정신호를 입력받아 분석에 용이한 크기의 디지털 신호 형태로 변환하는 제1신호변환부(14)와 텔레메트리 송신부(16) 및 전원공급부(18)는 차량(1)의 지붕 상측의 절연애자(2)의 상측에 일정높이로 설치되는 베이스프레임(4)상에 설치되며, 그 외측을 절연층(6)으로 감싸 절연시켜 주어 안정성을 갖고 운영되도록 한다.First, the first signal conversion unit 14 and the telemetry transmitter unit receiving the physical quantity measurement signals of the rotation angle sensor 10 and the acceleration measurement accelerometer 12 and converting them into a digital signal of an easy size for analysis. 16 and the power supply unit 18 are installed on the base frame (4) installed at a predetermined height above the insulator (2) above the roof of the vehicle (1), and wrapped around the outside with an insulating layer (6) Insulate and operate with stability.

한편, 상기 제1신호변환부(14)에 의해 디지털 신호형태로 변환된 물리량 측정신호를 송신하는 텔레메트리 송신부(16)로부터 물리량 측정신호는 실내에 설치되는 텔레메트리 수신부(20)를 거쳐 데이터 수집부(22)와 차량신호 측정부(23)로 수집된다.On the other hand, the physical quantity measurement signal from the telemetry transmitter 16 for transmitting the physical quantity measurement signal converted into a digital signal form by the first signal converter 14 passes through the telemetry receiver 20 installed indoors. The data collection unit 22 and the vehicle signal measuring unit 23 are collected.

이때, 상기 텔레메트리 송신부(16)를 통해 출력되는 물리량 측정신호는 지붕의 상측에 이격되게 설치되는 무선송신안테나(17)를 통해 무선신호형태로 송신되며, 지붕의 상부에 설치되는 무선수신안테나(21)를 통해 수신되어 텔레메트리 수신부(20)로 수신된다.At this time, the physical quantity measurement signal output through the telemetry transmitter 16 is transmitted in the form of a wireless signal through a wireless transmission antenna 17 which is spaced apart from the upper side of the roof, the wireless reception antenna is installed on the top of the roof Received through the 21 and received by the telemetry receiver 20.

그리고, 펄스발생기(24)와 가선 및 열차상태측정부(26)에서 감지된 차량의 주행속도, 주행거리 및 가선 입력전압 등의 감지신호 역시 데이터 수집부(22)로 수집되어 분석된다.In addition, detection signals such as the traveling speed, the traveling distance, and the wire input voltage of the vehicle detected by the pulse generator 24 and the line and train condition measuring unit 26 are also collected and analyzed by the data collection unit 22.

또한, 상기 제1신호변환부(14)와 텔레메트리 송신부(16) 등에 구동 전원을 공급하는 전원공급부(18)의 전원은 원격으로 전원을 개폐할 수 있도록 하기 위한 무선스위치(30)와, 그 무선스위치(30)를 통해 전원제어신호가 입력되면 상기 제1신호변환부(14)와 텔레메트리 송신부(16)로 투입되는 전원을 개폐하도록 제어하는 전원제어부(32)가 더 구비된다. In addition, the power of the power supply unit 18 for supplying the driving power to the first signal conversion unit 14 and the telemetry transmitter 16, the wireless switch 30 for allowing the power to be opened and closed remotely; When a power control signal is input through the wireless switch 30, a power control unit 32 is further provided to control opening and closing of power input to the first signal conversion unit 14 and the telemetry transmitter 16.

이때, 상기 무선스위치(30)의 제어는 리모콘(미도시됨)으로 제어하거나 양방향 통신이 가능하도록 하여 데이터수집부(22)에서 제어하도록 구성함도 바람직하다.In this case, the control of the wireless switch 30 may be configured to be controlled by the remote controller (not shown) or by the data collection unit 22 to enable bidirectional communication.

그리고, 상기 전원공급부(18)는 독립 운전이 가능하도록 밧데리로 구성함이 바람직하다.
In addition, the power supply unit 18 is preferably configured as a battery to enable independent operation.

상기 회전각도 센서(10)는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 전기철도의 차체 상부에 설치되는 팬헤드(100)에 설치된다.The rotation angle sensor 10 is installed in the fan head 100 installed on the upper body of the electric railway as shown in Figs.

여기서, 상기 팬헤드(100)는 차체의 폭 방향 양측부에 길이 방향으로 서로 대응되게 팬헤드 고정부(110)가 설치되고, 서로 이격되게 설치된 팬헤드 고정부(110)의 상단부에 서로 이격되게 한 쌍의 팬헤드 운동부(120)가 구비된다.Here, the pan head 100 is installed in the width direction both sides of the vehicle body to correspond to each other in the longitudinal direction, the pan head fixing portion 110 is spaced apart from each other at the upper end of the pan head fixing portion 110 is spaced apart from each other A pair of panhead movement part 120 is provided.

나아가, 상기 팬헤드 운동부(120)에는 팬헤드 고정부(110)에 고정되되, 팬헤드 운동부(120)가 왕복 회전운동을 하도록 팬헤드 고정부(110)에 고정되는 회전레버(122)가 구비된다.Furthermore, the pan head moving part 120 is fixed to the pan head fixing part 110, and the rotation head 122 is fixed to the pan head fixing part 110 so that the pan head moving part 120 reciprocates. do.

아울러, 상기 팬헤드 고정부(110)의 중앙 상단부, 즉 상기 팬헤드 운동부(120)의 사이에 위치되어 팬헤드 고정부(110)의 상단부에 고정되는 팬헤드 연결바(130)가 구비된다.In addition, a pan head connection bar 130 positioned between a central upper end of the pan head fixing part 110, that is, between the pan head moving parts 120 and fixed to the upper end of the pan head fixing part 110 is provided.

그리고, 상기 팬헤드 고정부(110)와 팬헤드 운동부(120)의 연결부에 설치되어 팬헤드(100)에 발생되는 하중을 측정하는 회전각도 측정부(210)가 구비된다.In addition, the rotation angle measuring unit 210 is installed at the connection portion of the pan head fixing unit 110 and the pan head moving unit 120 to measure the load generated in the pan head 100.

여기서, 상기 회전각도 측정부(210)는 팬헤드 고정부(110)에 결합 고정되는 연결 고정카바(212)가 구비된다.Here, the rotation angle measuring unit 210 is provided with a connection fixing cover 212 that is fixed to the pan head fixing unit 110.

이때, 상기 연결 고정카바(212)는 원통 형상으로 형성되되, 일측부는 결속공(214)이 형성되고, 이 결속공(214)이 형성된 타측부에는 일측으로 개방되게 형성되어 팬헤드 고정부(110)에 끼워지는 개방구(216)가 형성되며, 상기 개방구(216)에는 길이 방향으로 결속홈(218a)이 형성되고, 이 결속홈(218a)에는 소정 위치에 원주 방향으로 다수의 절개홈(218b)이 형성된다.At this time, the connecting fixing cover 212 is formed in a cylindrical shape, one side is formed with a binding hole 214, the other side formed with the binding hole 214 is formed to open to one side pan head fixing portion 110 The opening 216 is inserted into the opening 216, and the opening 216 is formed with a binding groove 218a in the longitudinal direction, and the binding groove 218a has a plurality of cutting grooves in the circumferential direction at a predetermined position. 218b) is formed.

따라서, 상기 연결 고정카바(212)의 개방구(216)가 팬헤드 고정부(110)에 안착되도록 결합시킨 후 결속홈(218a) 또는 절개홈(218b)에 볼트를 끼워 팬헤드 고정부(110)에 고정시키게 된다.Therefore, the opening 216 of the connection fixing cover 212 is coupled to be seated in the pan head fixing part 110, and then a bolt is inserted into the binding groove 218a or the cutting groove 218b to fix the pan head fixing part 110. It is fixed to).

이때, 상기 결속홈(218a)이 길게 형성되고, 이 결속홈(218a)에 절개홈(218b)이 형성되어 결속홈(218a) 또는 절개홈(218b)을 이용하여 팬헤드 고정부(110)에 고정된 볼트를 중심으로 길이 방향으로 이동 또는 원주방향으로 회전 가능하게 형성되어 연결 고정카바(212)의 위치를 자유롭게 조절 가능하게 된다.At this time, the binding groove 218a is formed long, and the cutting groove 218b is formed in the binding groove 218a to the pan head fixing part 110 using the binding groove 218a or the cutting groove 218b. It is formed to be able to move in the longitudinal direction or rotate in the circumferential direction around the fixed bolt to be freely adjustable the position of the connection fixing cover 212.

나아가, 상기 연결 고정카바(212)에 안착 고정되어 팬헤드 운동부(120)의 회전각을 측정하는 회전각도센서(10)가 구비된다.Furthermore, the rotation angle sensor 10 is mounted and fixed to the connection fixing cover 212 to measure the rotation angle of the pan head moving part 120.

이때, 상기 회전각도센서(10)는 연결 고정카바(212)의 일측부에 형성된 결속공(214)에 끼워져 볼트에 의해 고정된다.At this time, the rotation angle sensor 10 is fitted into the binding hole 214 formed on one side of the connection fixing cover 212 is fixed by a bolt.

아울러, 상기 회전각도센서(10)의 일측부, 즉 연결 고정카바(212)의 개방구(216)가 형성된 방향으로 돌출되게 회전축(232)이 구비되고, 이 회전축(232)에 체결 고정되어 연결 고정카바(212)의 개방구(216) 외측으로 돌출되도록 링크바(230)가 구비된다.In addition, one side of the rotation angle sensor 10, that is, the rotary shaft 232 is provided to protrude in the direction in which the opening 216 of the connection fixing cover 212 is formed, is fastened and fixed to the rotary shaft 232 The link bar 230 is provided to protrude outward from the opening 216 of the fixing cover 212.

또한, 상기 연결 고정카바(212)의 일측부, 즉 개방구(216)가 형성된 반대 방향의 측부를 커버하는 커버부재(240)가 구비된다.In addition, a cover member 240 is provided to cover one side of the connection fixing cover 212, that is, the side of the opposite direction in which the opening 216 is formed.

한편, 상기 팬헤드 운동부(120)의 회전레버(122)에는 링크바(230)가 체결 고정되는 연결링크(124)가 구비된다.On the other hand, the rotary lever 122 of the pan head moving part 120 is provided with a connection link 124 to which the link bar 230 is fastened and fixed.

따라서, 상기 팬헤드 운동부(120)의 운동에 의해 회전레버(122)가 왕복 회전동작을 수행할 때 연결링크(124)에 의해 고정되어 회전레버(122)와 수평상태를 유지하는 링크바(230)가 회전 동작을 수행하게 되고, 링크바(230)의 회전 동작을 회전각도센서(10)가 감지하여 회전각도를 측정하게 된다.Therefore, the link bar 230 is fixed by the connecting link 124 when the rotary lever 122 performs the reciprocating rotation operation by the movement of the pan head moving part 120 to maintain a horizontal state with the rotary lever 122. ) Performs the rotation operation, the rotation angle sensor 10 detects the rotation operation of the link bar 230 to measure the rotation angle.

상기 팬헤드(100)로부터 전기가 공급되어 차량이 동작을 하게 되면 차량의 동작에 의해 접촉된 상태를 유지하는 가선과 팬헤드 운동부(120)가 차량상태에 따라 운동을 하게 되고, 팬헤드 고정부(110)에 고정된 회전레버(122)가 회전함에 따라 상하로 이동하게 된다.When electricity is supplied from the pan head 100 to operate the vehicle, the household wire and the pan head moving unit 120 maintaining the contact state by the operation of the vehicle are moved according to the vehicle state, and the pan head fixing unit As the rotary lever 122 fixed to 110 rotates, it moves up and down.

이와 같이 상기 팬헤드 운동부(120)의 회전레버(122)가 팬헤드 고정부(110)로부터 회전운동을 할 때, 팬헤드 고정부(110)에 결합 고정된 회전각도 측정부(210)에 의해 회전각도가 측정되고, 측정된 회전각도는 연산되어 팬헤드(100)에 가해지는 하중이 측정되게 된다.As such, when the rotary lever 122 of the pan head moving part 120 rotates from the pan head fixing part 110, the rotation angle measuring part 210 coupled to the pan head fixing part 110 is fixed. The rotation angle is measured, and the measured rotation angle is calculated so that the load applied to the pan head 100 is measured.

즉, 상기 팬헤드 고정부(110)와 팬헤드 운동부(120)를 연결하는 회전레버(122)와 평행하게 설치된 링크바(230)가 연결링크(124)에 의해 회전레버(122)와 연결되어 회전레버(122)와 동일한 회전각도로 회전하게 된다.That is, the link bar 230 installed in parallel with the rotating lever 122 connecting the pan head fixing part 110 and the pan head moving part 120 is connected to the rotating lever 122 by the connecting link 124. It rotates at the same rotation angle as the rotation lever 122.

따라서, 상기 회전레버(122)의 회전 동작에 의해 링크바(230)가 회전 동작을 수행하게 되고, 이 링크바(230)가 회전하는 회전각도는 링크바(230)가 체결된 회전각도센서(10)에서 이를 감지하여 링크바(230)의 회전각도를 검출하여 정적 압상력(Po)과 팬헤드(100) 이외에 걸리는 공력(FNSP)을 측정할 수 있게 된다.Therefore, the link bar 230 rotates by the rotation operation of the rotary lever 122, and the rotation angle of the link bar 230 is rotated by the rotation angle sensor to which the link bar 230 is fastened ( 10) by detecting the rotation angle of the link bar 230, the aerodynamic force F NSP applied to the static rolling force Po and the fan head 100 may be measured.

이렇게 상기 팬헤드 운동부(120)와 가선과의 접촉에 의해 발생되는 전체 힘(FC)은 정적 압상력(PO)과 판토그래프에 작용하는 공력(FAERO) 및 가속도에 의한 관성력(Fint)으로 구분되며 수학식 1에 의해 하중을 구할 수 있다.In this way, the total force (F C ) generated by the contact between the pan head moving part 120 and the overhead line is the static rolling force (P O ) and the aerodynamic force (F AERO ) acting on the pantograph and the inertial force (Fint) by acceleration. The load can be obtained by Equation 1.

FC = PO + FAERO + FINT ------------------- 수학식 1F C = P O + F AERO + F INT ------------------- Equation 1

여기서, 공력(FAERO)은 판토그래프 전체에 작용하는 힘으로 팬헤드(100)에 걸리는 공력(FSP)과 그 이외의 공력(FNSP)으로 나눌 수 있으므로, 전체힘(FC)은 수학식 2와 같이 정리된다.Here, aerodynamic (F AERO) is so divided by aerodynamic (F SP) and aerodynamic (F NSP) other than that applied to the panhead 100 in the force acting on the entire Pantograph, total force (F C) is a mathematical It is summarized as Equation 2.

FC = PO + FSP + FNSP + FINT ------------------- 수학식 2F C = P O + F SP + F NSP + F INT ------------------- Equation 2

수학식 2에서 정적 압상력(PO)과 팬헤드(100) 이외에 걸리는 공력(FNSP)은 팬헤드 운동부(120)와 팬헤드 고정부(110) 사이에 연결된 회전각도센서(10)에 의해 측정되며, 도 8에 도시된 바와 같이 회전레버(122)의 회전각도에 따라 하중이 측정된다.In Equation 2, the aerodynamic force (F NSP ) applied in addition to the static compressive force (P O ) and the pan head 100 is controlled by the rotation angle sensor 10 connected between the pan head moving part 120 and the pan head fixing part 110. As shown in FIG. 8, the load is measured according to the rotation angle of the rotation lever 122.

이때, 수학식 2에서 팬헤드(100)에 걸리는 공력(FSP)과 가속도에 의한 관성력(Fint)은 공력실험과 별도의 가속도계를 측정하여 얻어지는 것으로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.At this time, the aerodynamic force (F SP ) and the inertial force (Fint) by the acceleration is applied to the pan head 100 in Equation 2 is obtained by measuring the accelerometer and the separate accelerometer, a description thereof will be omitted.

이와 같이 상기 회전각도 측정부(210)에 의해 팬헤드(100)의 팬헤드 고정부(110)와 팬헤드 운동부(120)의 사이의 회전각도를 측정하고 이 측정된 정보를 기준으로 하여 하중을 산출함으로써, 열차의 주행상태에 따른 판토그래프의 집전성능에 대한 정확한 분석이 가능하게 된다.As described above, the rotation angle measuring unit 210 measures the rotation angle between the pan head fixing unit 110 and the pan head moving unit 120 of the pan head 100 and load based on the measured information. By calculating, it is possible to accurately analyze the current collecting performance of the pantograph according to the running state of the train.

한편, 집전장치의 팬헤드의 스프링상(上) 질량의 상하 가속도의 크기는 다수의 가속도 측정용 가속도계(14)에서 측정되며, 도 9에 도시된 바와 같이 열차속도에 따라 팬헤드(100)에 걸리는 공력을 측정할 수 있다.
On the other hand, the magnitude of the vertical acceleration of the spring-like mass of the panhead of the current collector is measured by a plurality of acceleration measuring accelerometers 14, as shown in Figure 9 to the panhead 100 in accordance with the train speed The aerodynamic force required can be measured.

이하, 본 발명에 따른 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템의 작동과정을 설명한다.Hereinafter, an operation process of a physical quantity measuring system of an electrical railway vehicle current collector using a rotation angle measurement according to the present invention will be described.

고전압 환경 하에 집전장치의 전, 후 집전판과 가선이 접촉하면 집전장치의 전, 후 집전판과 전력을 공급하는 전차선이 상호 접촉하는 힘을 측정하기 위한 회전각도 센서(10)로부터 물리량 측정신호인 회전각도 신호가 감지되며 이는 제1신호변환부(14)에서 디지털 신호 형태로 변환된다.In the high voltage environment, when the front and rear current collector plates of the current collector are in contact with each other, the physical quantity measurement signal is measured from the rotation angle sensor 10 for measuring the force of contact between the front and rear current collector plates of the current collector and the electric cable lines that supply power. The rotation angle signal is sensed and converted by the first signal converter 14 into a digital signal form.

이 경우 가속도 측정용 가속도계(12)로부터 집전장치의 팬헤드의 스프링상(上) 질량의 상하 가속도 신호 역시 제1신호변환부(14)에서 디지털 신호 형태로 변환된다.In this case, the up-down acceleration signal of the spring-like mass of the pan head of the current collector from the accelerometer 12 for acceleration measurement is also converted into a digital signal form by the first signal conversion unit 14.

이와 같은 제1신호변환부(14)를 거쳐 디지털 신호형태로 변환된 회전각도 신호 및 가속도 신호 등의 물리량 측정신호는 텔레메트리 송신부(16)를 통해 송신되며, 이는 무선송신안테나(17)를 거쳐 무선송신된다.The physical quantity measurement signal such as the rotation angle signal and the acceleration signal converted into the digital signal form through the first signal conversion unit 14 is transmitted through the telemetry transmitter 16, which transmits the wireless transmission antenna 17. It is wirelessly transmitted.

이와 같은 물리량 측정신호는 지붕의 상부에 설치되는 무선수신안테나(21)를 통해 수신되어 텔레메트리 수신부(20)로 수신되어 데이터 수집부(22)와 차량신호 측정부(23)로 전송된다.The physical quantity measurement signal is received through the wireless receiving antenna 21 installed on the upper part of the roof and received by the telemetry receiver 20 is transmitted to the data collection unit 22 and the vehicle signal measuring unit 23.

한편, 차량 내 차륜에 설치되는 펄스발생기(24)와 가선 및 열차상태를 측정하는 가선 및 열차상태측정부(26)에서 감지된 열차의 주행속도, 주행거리 및 가선 입력전압 등의 감지신호 역시 데이터 수집부(22)와 차량신호 측정부(23)로 수집된다.On the other hand, the detection signal such as the driving speed, travel distance and the input line voltage of the train detected by the pulse generator 24 installed on the wheel in the vehicle and the wire and train condition measuring unit 26 for measuring the line and the train state Collected by the collecting unit 22 and the vehicle signal measuring unit 23.

이때, 상기 데이터 수집부(22)는 집전장치 자체의 전차선과의 접촉력과 가속도 거동 등의 물리적 특성 신호뿐만 아니라 열차의 주행속도, 주행위치 등 열차상태 신호를 실시간으로 감지하여 함께 수집하고, 이를 통하여 차량의 주행상태에 따른 집전장치의 집전성능에 대한 분석을 하게 된다.
In this case, the data collection unit 22 detects and collects in real time train status signals, such as driving speed and driving position, as well as physical characteristic signals such as contact force and acceleration behavior of the current collector itself. The current collecting performance of the current collector according to the driving state of the vehicle is analyzed.

상기에서는 본 발명에 대한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. It also belongs to the scope of the present invention.

10: 회전각도 센서 12: 가속도 측정용 가속도계
14: 제1신호변환부 16: 텔레메트리 송신부
18: 전원공급부 20: 텔레메트리 수신부
22: 데이터수집부 24: 펄스발생기
26: 가선 및 열차상태측정부 28: 제2신호변환부10: rotation angle sensor 12: accelerometer for acceleration measurement
14: first signal converter 16: telemetry transmitter
18: power supply 20: telemetry receiver
22: data collector 24: pulse generator
26: line and train state measurement unit 28: second signal conversion unit

Claims (8)

전력을 공급하는 전차선이 팬헤드에 회전가능하게 구비되는 팬헤드 운동부와 상호 접촉하는 힘을 측정하는 회전각도 센서와;
집전장치 팬헤드의 가속도의 크기를 측정하기 위한 가속도 측정용 가속도계와;
상기 회전각도 센서의 접촉신호와 가속도 측정용 가속도계의 가속도신호 등의 물리량 측정신호를 입력받아 디지털 신호 형태로 변환하는 제1신호변환부와;
차량 지붕에 설치되어 상기 제1신호변환부에서 변환된 물리량 측정신호를 텔레메트리를 통해 열차 실내로 송신하는 텔레메트리 송신부와;
상기 제1신호변환부와 텔레메트리 송신부 및 각종 측정센서에 전원을 공급하는 전원공급부와;
차량 실내에 설치되어 상기 차량 지붕의 텔레메트리 송신부로부터 다수개의 채널별로 송신되는 물리량 측정신호를 수신하는 텔레메트리 수신부와;
상기 텔레메트리 수신부를 통해 입력되는 물리량 측정신호를 분석하는 데이터수집부;로 구성되고,
상기 회전각도 센서는 상기 팬헤드의 양측에 형성되는 팬헤드 고정부에 설치되는 연결 고정카바의 내측에 설치되며,
상기 팬헤드 고정부에는 회전레버가 구비되어 팬헤드 운동부가 설치되고,
상기 회전각도 센서에는 회전축이 구비되어 링크바가 회전가능하게 설치되며,
상기 회전레버의 상부에는 연결링크가 구비되어 상기 링크바가 연결되는 것을 특징으로 하는 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템.
A rotation angle sensor for measuring a force of mutually contacting a pan head moving part in which a tramline for supplying power is rotatably provided in the pan head;
An accelerometer for measuring an acceleration of the current collector pan head;
A first signal converter configured to receive a physical quantity measurement signal such as a contact signal of the rotational angle sensor and an acceleration signal of an accelerometer for accelerometer measurement and convert it into a digital signal form;
A telemetry transmitter installed on the roof of the vehicle and transmitting the physical quantity measurement signal converted by the first signal converter to a train interior through telemetry;
A power supply unit supplying power to the first signal conversion unit, the telemetry transmitter, and various measurement sensors;
A telemetry receiver installed inside the vehicle and receiving physical quantity measurement signals transmitted for each of a plurality of channels from the telemetry transmitter of the roof of the vehicle;
And a data collecting unit analyzing the physical quantity measurement signal inputted through the telemetry receiving unit.
The rotation angle sensor is installed inside the connection fixing cover installed on the pan head fixing portion formed on both sides of the pan head,
The pan head fixing part is provided with a rotating lever and a pan head moving part is installed.
The rotation angle sensor is provided with a rotation shaft is rotatable link bar,
The upper part of the rotary lever is provided with a connection link, the link bar is connected, characterized in that the physical quantity measuring system of the current collector for an electric railway vehicle using a rotation angle measurement.
제1항에 있어서,
상기 데이터수집부는 산업용 PC인 것을 특징으로 하는 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템.
The method of claim 1,
The data collector is an industrial PC, the physical quantity measurement system of the electrical current collector for electric railway vehicle using a rotation angle measurement.
제1항에 있어서,
상기 데이터수집부는 차량의 차륜에 설치된 펄스발생기에서 발생한 펄스신호를 디지털 신호 형태로 열차의 속도를 디지털 신호 형태로 변환하는 제2신호변환부로부터 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템.
The method of claim 1,
The data collection unit uses a rotation angle measurement, characterized in that for receiving a signal from the second signal conversion unit for converting the pulse signal generated in the pulse generator installed on the wheel of the vehicle in the form of digital signals to the speed of the train into a digital signal form Physical quantity measuring system of current collector for railway vehicle.
제3항에 있어서,
상기 제2신호변환부는 차량에 제공하는 가선전압, 차량의 주행속도, 주행거리를 측정하는 가선 및 열차상태측정부의 감지신호를 디지털 신호 형태로 변환하여 상기 데이터수집부로 전송하는 것을 특징으로 하는 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템.
The method of claim 3,
The second signal converting unit converts the sensing signal of the wire voltage, the running speed of the vehicle, and the travel distance provided to the vehicle into a digital signal form, and transmits the converted signal to the data collection unit. Physical quantity measurement system of electric current collector for electric railway vehicle using measurement.
제1항에 있어서,
상기 제1신호변환부와 텔레메트리 송신부 및 전원공급부는 차량의 지붕 상측에 절연애자의 상측에 구비되는 베이스프레임에 설치되며, 차량의 지붕에 설치되는 것으로 절연층으로 감싸진 것을 특징으로 하는 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템.
The method of claim 1,
The first signal conversion unit, the telemetry transmitter and the power supply unit are installed on the base frame provided on the upper side of the insulator above the roof of the vehicle, and is installed on the roof of the vehicle, characterized in that the rotation is wrapped with an insulating layer Physical quantity measurement system of current collector for electric railway vehicle using angle measurement.
제1항에 있어서,
상기 텔레메트리 송신부를 통해 출력되는 물리량 측정신호는 지붕의 상측에 이격 설치되는 무선송신안테나를 통해 무선신호형태로 송신되며, 지붕의 상부에 설치되는 무선수신안테나를 통해 상기 텔레메트리 수신부로 수신되는 것을 특징으로 하는 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템.
The method of claim 1,
The physical quantity measurement signal output through the telemetry transmitter is transmitted in the form of a wireless signal through a wireless transmission antenna spaced above the roof, and received by the telemetry receiver through a wireless reception antenna installed on the roof. Physical quantity measuring system of a current collector for an electric railway vehicle using a rotation angle measurement, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 전원공급부의 전원을 원격으로 개폐할 수 있도록 하기 위한 무선스위치와, 그 무선스위치를 통해 전원제어신호가 입력되면 상기 제1신호변환부와 텔레메트리 송신부로 투입되는 전원을 개폐하도록 제어하는 전원제어부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템.
The method of claim 1,
A wireless switch for remotely opening and closing the power supply of the power supply unit, and a power supply for controlling the opening and closing of the power supplied to the first signal conversion unit and the telemetry transmission unit when a power control signal is input through the wireless switch. Physical quantity measuring system of the current collector for electric railway vehicle using a rotation angle measurement, characterized in that the control unit is further provided.
제1항에 있어서,
상기 전원공급부는 밧데리로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전각도 측정을 이용한 전기철도 차량용 집전장치의 물리량 측정 시스템.The method of claim 1,
The power supply unit is a physical quantity measurement system of a current collector for an electric railway vehicle using a rotation angle measurement, characterized in that consisting of a battery.
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