KR101198264B1 - 바이모달트램용 센서 계측 시스템 - Google Patents

바이모달트램용 센서 계측 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101198264B1
KR101198264B1 KR1020100065226A KR20100065226A KR101198264B1 KR 101198264 B1 KR101198264 B1 KR 101198264B1 KR 1020100065226 A KR1020100065226 A KR 1020100065226A KR 20100065226 A KR20100065226 A KR 20100065226A KR 101198264 B1 KR101198264 B1 KR 101198264B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
module
sensor
sensor measurement
measuring
measurement system
Prior art date
Application number
KR1020100065226A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120004632A (ko
Inventor
김연수
장세기
이강원
변윤섭
목재균
Original Assignee
한국철도기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국철도기술연구원 filed Critical 한국철도기술연구원
Priority to KR1020100065226A priority Critical patent/KR101198264B1/ko
Publication of KR20120004632A publication Critical patent/KR20120004632A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101198264B1 publication Critical patent/KR101198264B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/06—Improving the dynamic response of the control system, e.g. improving the speed of regulation or avoiding hunting or overshoot
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/04—Monitoring the functioning of the control system
    • B60W50/045—Monitoring control system parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D63/00—Motor vehicles or trailers not otherwise provided for
    • B62D63/02—Motor vehicles
    • B62D63/025—Modular vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation

Abstract

본 발명은 바이모달트램용 센서 계측 시스템에 관한 것으로서, 바이모달 트램 차량 내의 협소한 설치 장소 전압 강하 및 Noise를 극복하기 위하여 바이모달트램의 차체1에는 휠1모듈 센서 계측 시스템과 휠2모듈 센서 계측 시스템과 차체1실내모듈 센서 계측 시스템과 차체1실외모듈 센서 계측 시스템을 분산 설치하고, 바이모달트램의 차체2에는 차체2실내 및 휠3모듈 센서 계측 시스템과 차체2실외모듈 센서 계측 시스템과 ROOF모듈 센서 계측 시스템과 엔진룸모듈1 센서 계측 시스템 및 엔진룸모듈2 센서 계측 시스템을 분산 설치한 것에 그 특징이 있다.
이와 같은 본 발명은 바이모달 트램 차량 내의 협소한 설치 장소 전압 강하 및 Noise를 극복할 수 있음은 물론 그 분산 설치된 각종 센서를 통해 측정되는 센서 계측 데이터를 분석하여 바이모달 트램의 정확한 시험 및 평가할 수 있다.

Description

바이모달트램용 센서 계측 시스템 { sensor measuring system for a Bimodal Tram }
본 발명은 바이모달트램용 센서 계측 시스템에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 바이모달 트램 차량 내의 협소한 설치 장소 전압 강하 및 Noise를 극복하기 위하여 각종 센서를 분산 설치하고 그 분산 설치된 각종 센서를 통해 측정되는 센서 계측 데이터를 실시간으로 획득 및 분석하여 바이모달 트램에 대한 시험 및 평가를 신속하고도 정확하게 할 수 있도록 하는 바이모달트램용 센서 계측 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 대중교통시스템에는 지하철, 경량전철, 시내버스 등이 존재한다. 그러나 자가용 수요를 위의 대중교통시스템만으로는 도로교통의 완화를 기대하기가 쉽지 않다. 수요의 이동을 위해서는 교통시스템 사이에 존재하는 장벽을 없애야 하며 세 가지 대중교통의 장점을 극대화시킬 수 있는 새로운 퓨전모드의 대중교통 시스템이 필요하다.
그러므로, 지하철이나 경량전철처럼 안전 및 정시성을 갖는 운영체계에 적합하고, 전용궤도와 일반도로를 모두 주행할 수 있도록 고무차륜이 장착된 바이모달트램이 주목받고 있다.
이와 같은 바이모달트램(Bimodal Tram)은 버스 유사차량에 철도 시스템 운영개념을 적용한 새로운 대중교통수단으로서, 기존의 일반도로를 활용할 수 있으므로 건설비용이 도시철도(지하철, 경전철)보다 낮고, 또한 정시성(定時性), 수송능력, 서비스를 저렴한 비용으로 향상시킬 수 있다.
이때, 바이모달트램은 기본적으로 2량 1편성 차량으로 구성되어 있고, 도시되어 있지는 않지만 필요에 따라 3량 1편성 또는 4량 1편성까지도 확대 운영할 수 있다. 또한 바이모달트램은 전용궤도상에서 주행하며, 필요에 따라 일반도로상에서 운행이 가능하다.
이와 같은 차세대 도시대중교통시스템인 바이모달트램의 차량은 하이브리드 추진, ABS 제동, AWS(All Wheel Steering), 자동운전장치 등이 복합적이고 유기적으로 결합된 시스템적인 특징을 가지고 있다.
따라서, 바이모달 트램이 차세대 대중교통시스템으로서 적용되기 위해서는 많은 연구와 개발이 이루어져야만 하며, 특히 개발된 기술이 적용되기 위해서는 바이모달트램의 정확한 시험 및 평가가 요구되고 있는 실정이다.
한편, 바이모달트램은 기본 시험 이외에도 승차감 분석, 제동 분석, 진동 분석, 주행저항 분석, 조향 분석, 연비 분석, 배터리 모드 분석, 가감속 및 최고속도 분석, 기어 효율 분석 등과 같은 다양한 시험을 거쳐야 하며 이는 많은 수의 계측 센서의 설치가 요구된다. 그런데, 일반적으로 바이모달트램 차량은 내부가 협소하여 설치 장소, 전압 강하 및 Noise에 많은 제약이 있다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 바이모달 트램의 시험 및 평가를 수행하기 위해 각종 센서를 바이모달 트램에 분산 설치하고 그 분산 설치된 각종 센서를 통해 측정되는 센서 계측 데이터를 분석하여 바이모달 트램의 정확한 시험 및 평가를 할 수 있도록 하는 바이모달트램용 센서 계측 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
[과제의 해결 시스템]
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
바이모달트램의 다수의 분산모듈에 설치되어 측정된 센서 계측 데이터를 메인 제어 시스템으로 전송하는 바이모달트램용 센서 계측 시스템에 있어서, 상기 센서 계측 시스템은; 바이모달트램의 차체1에 설치되어 휠1모듈의 센서 계측 데이터를 측정하는 휠1모듈 센서 계측 시스템과, 바이모달트램의 차체1에 설치되어 휠2모듈의 센서 계측 데이터를 측정하는 휠2모듈 센서 계측 시스템과, 바이모달트램의 차체1실내모듈에 설치되어 차체1실내모듈의 센서 계측 데이터를 측정하는 차체1실내모듈 센서 계측 시스템과, 바이모달트램의 차체1실외모듈에 설치되어 차체1실외모듈의 센서 계측 데이터를 측정하는 차체1실외모듈 센서 계측 시스템과, 바이모달트램의 차체2에 설치되어 차체2실내 및 휠3모듈의 센서 계측 데이터를 측정하는 차체2실내 및 휠3모듈 센서 계측 시스템과, 바이모달트램의 차체2에 설치되어 차체2실외모듈의 센서 계측 데이터를 측정하는 차체2실외모듈 센서 계측 시스템과, 바이모달트램의 차체2에 설치되어 ROOF모듈의 센서 계측 데이터를 측정하는 ROOF모듈 센서 계측 시스템과, 바이모달트램의 차체2에 설치되어 엔진룸모듈의 센서 계측 데이터를 측정하는 엔진룸모듈1 센서 계측 시스템 및 엔진룸모듈2 센서 계측 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 하는 바이모달트램용 센서 계측 시스템을 제공한다.
이때, 상기 휠1모듈 센서 계측 시스템은; 휠1모듈의 공기스프링의 압력을 측정하는 압력센서와, 공기스프링에 공기를 공급하는 공기공급통의 압력을 측정하는 압력센서와, 휠1모듈의 제동실린더의 압력을 측정하는 압력센서와, 브레이크라이닝의 온도를 측정하는 열전대와, 브레이크 페달의 답력을 측정하는 페달답력 센서와, 바이모달트램의 주행시 진행 방향으로의 가속도를 측정하는 가속도센서와, 상기 휠1모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 휠1모듈 로컬제어기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 휠2모듈 센서 계측 시스템은; 휠2모듈의 제동실린더의 압력을 측정하는 압력센서와, 기어박스의 토크를 측정하는 토크센서와, 기어박스의 회전속도를 측정하는 회전속도센서와, 트랙션모터1 및 트랙션모터2의 온도를 측정하는 온도센서와, 브레이크 라이닝의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 휠2모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 휠2모듈 로컬제어기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차체1실내모듈 센서 계측 시스템은; 차체1실내의 의자의 쿠션과 등받이 및 의자바닥의 진동을 측정하는 진동센서와, 차체 중앙 및 2축부위의 플로어의 진동을 측정하는 진동센서와, 상기 차체1실내모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 차체1실내모듈 로컬제어기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 차체1실외모듈 센서 계측 시스템은; 차체1실외의 2축부위의 기어박스의 풍속을 측정하는 풍속센서와, 2축부위 공기스프링의 압력을 측정하는 압력센서와, 기어감속기의 표면온도 및 기어박스의 윤활유온도를 측정하는 온도센서와, 상기 차체1실외모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 차체1실외모듈 로컬제어기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차체2실내 및 휠3모듈 센서 계측 시스템은; 차체2실내의 의자의 쿠션과 등받이 및 의자바닥의 진동을 측정하는 진동센서와, 차체 중앙의 플로어의 진동을 측정하는 진동센서와, 휠3의 기어박스의 토크를 측정하는 스트레인 게이지와, 제동실린더의 압력을 측정하는 압력센서와, 기어박스의 회전속도를 측정하는 엔코더와, 트랙션모터1과 트랙션모터2 등의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 차체2실내 및 휠3모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 차체2실내 및 휠3모듈 로컬제어기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 차체2실외모듈 센서 계측 시스템은; 차체2실외에 구비되는 CNG의 연료소모량을 측정하는 질량유량계 센서와, 휠3의 공기스프링의 압력을 측정하는 압력센서와, 공기스프링에 공기를 공급하는 공기공급통의 압력을 측정하는 압력센서와, 상기 차체2실외모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 차체2실외모듈 로컬제어기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 ROOF모듈 센서 계측 시스템은; ROOF모듈에 구비되어 PWM 컨버터의 온도를 측정하는 온도센서와, 루프박스 유닛의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 ROOF모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 ROOF모듈 로컬제어기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 엔진룸모듈1 센서 계측 시스템은; 엔진룸 모듈의 엔진룸 내부 온도와 제너레이터의 온도를 측정하는 온도센서와, 배터리팩의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 엔진룸 모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 엔진룸모듈1 로컬제어기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 엔진룸모듈2 센서 계측 시스템은; 엔진룸 모듈내 배터리팩 온도를 측정하는 온도센서와, 기어감속기의 표면온도와 기어박스의 윤활유 온도와 엔진룸의 대기온도를 측정하는 온도센서와, 상기 엔진룸 모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 엔진룸모듈2 로컬제어기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 바이모달트램의 분산모듈에 설치되는 각종 센서들을 바이모달 트램에 분산 설치하여 바이모달 트램 차량 내의 협소한 설치 장소 전압 강하 및 Noise를 극복할 수 있음은 물론, 그 분산 설치된 각종 센서를 통해 측정되는 센서 계측 데이터를 분석하여 바이모달 트램의 정확한 시험 및 평가를 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 바이모달트램용 센서 계측 시스템을 포함하는 전체 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 바이모달트램의 분산 계측을 위한 분산모듈의 배치도이다.
도 3은 본 발명에 따른 휠1모듈 센서 계측 시스템의 상세 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 휠2모듈 센서 계측 시스템의 상세 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 차체1실내모듈 센서 계측 시스템의 상세 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 차체1실외모듈 센서 계측 시스템의 상세 구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 차체2실내 및 휠3모듈 센서 계측 시스템의 상세 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 차체2실외모듈 센서 계측 시스템과 ROOF모듈 센서 계측 시스템의 상세 구성도이다.
도 9는 본 발명에 따른 엔진룸모듈1 센서 계측 시스템 및 엔진룸모듈2 센서 계측 시스템의 상세 구성도이다.
도 10은 본 발명에 따른 통신 계측 시스템의 상세 구성도이다.
이하, 본 발명에 따른 바이모달트램용 센서 계측 시스템을 첨부한 도면들을 참고로 상세히 설명한다.
도 1에 의하면, 본 발명에 따른 바이모달트램의 분산 계측을 위한 시스템은 전압강하 및 Noise를 극복하기 위하여 바이모달트램의 다수의 분산모듈에 설치한 다수의 센서 계측 시스템(100)과, 바이모달트램의 통신 데이터를 계측하는 통신 계측 시스템(200)과, 상기 센서 계측 시스템(100) 및 통신 계측 시스템(200)으로부터 계측된 센서 계측 데이터 및 통신 계측 데이터를 모니터링(Monitoring)하는 메인 제어 시스템(300)으로 구성된다.
이때, 본 발명에 따른 센서 계측 시스템(100)은 통신 계측 시스템(200) 및 메인 제어 시스템(300)과 함께 모두 스위치 허브(Switch HUB)(400)를 통하여 네트워크로 연결되며, 바이모달트램 차량 내의 협소한 설치 장소, 전압 강하 및 Noise를 극복하기 위하여 분산 설치한다.
그리고, 바이모달트램의 전원은 트램 차량용 전원(AC440V 삼상)과 외부 공급전원(AC220V 단상)을 선택적으로 사용이 가능하고, 무정전전원공급장치(UPS)(500)를 사용하여 정전시 데이터의 보관 및 비상전원공급을 통해 안정적인 구동 및 감시 기능을 수행하며 SMPS 등의 전원장치(600)를 통해 필요한 전원으로 변환하여 공급한다.
이와 같은 본 발명에 따른 바이모달트램의 전체 시스템은 9개의 센서 계측 시스템으로 이루어지는 센서 계측 시스템(100)과 1개의 통신 계측 시스템(200)으로 구성되는 것만을 도시하였으나, 필요에 따라 10개 이상의 분산 계측시스템으로 구성함도 가능하다.
그리고, 상기 센서 계측 시스템(100)과 통신 계측 시스템(200)에서 메인 제어 시스템(300)에 전송되는 센서 계측 데이터와 통신 계측 데이터는 데이터 백업 장치(310)에 저장하고, 분석컴퓨터(320)에서 후처리(Post Processing) 프로그램과 분석 프로그램을 이용하여 분석 및 평가를 한다.
한편, 본 발명에 따른 센서 계측 시스템(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 바이모달트램의 차체1(10) 및 차체2(20)에 분산해서 구비된다.
좀 더 상세하게 설명하면 차체1(10)에는 분산모듈의 위치에 따라 휠1모듈 센서 계측 시스템(110)과, 휠2모듈 센서 계측 시스템(120)과, 차체1실내모듈 센서 계측 시스템(130)과, 차체1실외모듈 센서 계측 시스템(140)과 통신 계측 시스템(200)이 구비된다.
그리고, 차체2(20)에는 분산모듈의 위치에 따라 차체2실내 및 휠3모듈 센서 계측 시스템(150)과, 차체2실외모듈 센서 계측 시스템(160)과, ROOF모듈 센서 계측 시스템(170)과, 엔진룸모듈1 센서 계측 시스템(180)과, 엔진룸모듈2 센서 계측 시스템(190)이 구비된다.
이하, 본 발명에 따른 센서 계측 시스템(100) 구성을 좀 더 구체적으로 설명한다.
센서 계측 시스템(100)은 분산모듈의 각각의 설치 위치에 따라 다양하게 존재하는 것으로, 차체1(10)의 휠1모듈에 구비되는 휠1모듈 센서 계측 시스템(110)은 도 3에 도시된 바와 같이 휠1모듈의 공기스프링의 압력을 측정하는 압력센서(111)와, 공기스프링에 공기를 공급하는 공기공급통의 압력을 측정하는 압력센서(112)와, 휠1모듈의 제동실린더의 압력을 측정하는 압력센서(113)와, 브레이크라이닝의 온도를 측정하는 온도센서인 열전대(114)와, 브레이크 페달의 답력을 측정하는 페달답력 센서(115)와, 바이모달트램의 주행시 진행 방향으로의 가속도를 측정하는 가속도센서(116)와, 상기 휠1모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 휠1모듈 로컬제어기(117)로 구성된다.
물론, 상기 휠1모듈 로컬제어기(117)로 수집되는 휠1모듈에서 측정된 센서 계측 데이터는 스위치 허브(400)를 거쳐 메인 제어 시스템(300)으로 전송된다.
다음으로 차체1(10)의 휠2모듈에 구비되는 휠2모듈 센서 계측 시스템(120)은 도 4에 도시된 바와 같이 휠2모듈의 제동실린더의 압력을 측정하는 압력센서(121)와, 기어박스의 토크를 측정하는 토크센서(122)와, 기어박스의 회전속도를 측정하는 회전속도센서(123)와, 트랙션모터1 및 트랙션모터2의 온도를 측정하는 온도센서(124,125)와, 브레이크 라이닝의 온도를 측정하는 온도센서(126)와, 상기 휠2모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 휠2모듈 로컬제어기(127)로 구성된다.
물론, 상기 휠2모듈 로컬제어기(127)로 수집되는 휠2모듈에서 측정된 센서 계측 데이터는 스위치 허브(400)를 거쳐 메인 제어 시스템(300)으로 전송된다.
다음으로 차체1(10)의 차체1실내모듈에 구비되는 차체1실내모듈 센서 계측 시스템(130)은 도 5에 도시된 바와 같이 차체1실내의 의자의 쿠션과 등받이 및 의자바닥의 진동을 측정하는 진동센서(131,132,133)와, 차체 중앙 및 2축부위의 플로어의 진동을 측정하는 진동센서(134,135)와, 상기 차체1실내모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 차체1실내모듈 로컬제어기(136)로 구성된다.
물론, 상기 차체1실내모듈 로컬제어기(136)로 수집되는 차체1실내모듈에서 측정된 센서 계측 데이터는 스위치 허브(400)를 거쳐 메인 제어 시스템(300)으로 전송된다.
다음으로 차체1(10)의 차체1실외모듈에 구비되는 차체1실외모듈 센서 계측 시스템(140)은 도 6에 도시된 바와 같이 차체1실외의 2축부위의 기어박스의 풍속을 측정하는 풍속센서(141)와, 2축부위 공기스프링의 압력을 측정하는 압력센서(142)와, 기어감속기의 표면온도 및 기어박스의 윤활유온도를 측정하는 온도센서(143,144)와, 상기 차체1실외모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 차체1실외모듈 로컬제어기(145)로 구성된다.
물론, 상기 차체1실외모듈 로컬제어기(145)로 수집되는 차체1실외모듈에서 측정된 센서 계측 데이터는 스위치 허브(400)를 거쳐 메인 제어 시스템(300)으로 전송된다.
다음으로 차체2(20)의 차체2실내 및 휠3모듈에 구비되는 차체2실내 및 휠3모듈 센서 계측 시스템(150)은 도 7에 도시된 바와 같이 차체2실내의 의자의 쿠션과 등받이 및 의자바닥의 진동을 측정하는 진동센서(151,152,153)와, 차체 중앙의 플로어의 진동을 측정하는 진동센서(154)와, 휠3의 기어박스의 토크를 측정하는 스트레인 게이지(155)와, 제동실린더의 압력을 측정하는 압력센서(156)와, 기어박스의 회전속도를 측정하는 엔코더(157)와, 트랙션모터1과 트랙션모터2 등의 온도를 측정하는 온도센서(158,159,159a)와, 상기 차체2실내 및 휠3모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 차체2실내 및 휠3모듈 로컬제어기(159b)로 구성된다.
물론, 상기 차체2실내 및 휠3모듈 로컬제어기(159b)로 수집되는 차체2실내 및 휠3모듈에서 측정된 센서 계측 데이터는 스위치 허브(400)를 거쳐 메인 제어 시스템(300)으로 전송된다.
다음으로 차체2(20)의 차체2실외모듈과 ROOF모듈에 구비되는 차체2실외모듈 센서 계측 시스템(160)과 ROOF모듈 센서 계측 시스템(170)은 도 8에 도시된 바와 같다.
즉, 상기 차체2실외모듈 센서 계측 시스템(160)은 차체 실외에 구비되는 CNG의 연료소모량을 측정하는 질량유량계 센서(161)와, 휠3의 공기스프링의 압력을 측정하는 압력센서(162)와, 공기스프링에 공기를 공급하는 공기공급통의 압력을 측정하는 압력센서(163)와, 상기 차체2실외모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 차체2실외모듈 로컬제어기(164)로 구성된다.
그리고, 상기 ROOF모듈 센서 계측 시스템(170)은 차체2(20)의 ROOF모듈에 구비되어 PWM 컨버터의 온도를 측정하는 온도센서(171)와, 루프박스 유닛의 온도를 측정하는 온도센서(172)와, 상기 ROOF모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 ROOF모듈 로컬제어기(173)로 구성된다.
물론, 상기 차체2실외모듈 로컬제어기(164)와 ROOF모듈 로컬제어기(173)로 수집되는 차체2실외모듈과 ROOF모듈에서 측정된 센서 계측 데이터는 스위치 허브(400)를 거쳐 메인 제어 시스템(300)으로 전송된다.
다음으로 차체2(20)의 엔진룸모듈에 구비되는 엔진룸모듈1 센서 계측 시스템(180)과 엔진룸모듈2 센서 계측 시스템(190)은 도 9에 도시된 바와 같다.
즉, 엔진룸모듈1 센서 계측 시스템(180)은 차체2(20)의 엔진룸 모듈인 엔진룸의 내부 온도와 제너레이터의 온도를 측정하는 온도센서(181,182)와, 배터리팩의 온도를 측정하는 온도센서(183)와, 상기 엔진룸 모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 엔진룸모듈1 로컬제어기(184)로 구성된다.
그리고, 상기 엔진룸모듈2 센서 계측 시스템(190)은 엔진룸 모듈의 배터리팩 온도를 측정하는 온도센서(183)와, 기어감속기의 표면온도와 기어박스의 윤활유 온도와 엔진룸의 대기온도를 측정하는 온도센서(191,192,193)와, 상기 엔진룸 모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 엔진룸모듈2 로컬제어기(194)로 구성된다.
물론, 상기 엔진룸모듈1 로컬제어기(184)와 엔진룸모듈2 로컬제어기(194)로 수집되는 엔진룸모듈에서 측정된 센서 계측 데이터는 스위치 허브(400)를 거쳐 메인 제어 시스템(300)으로 전송된다.
다음으로 통신 계측 시스템(200)은 도 10에 도시된 바와 같이 바이모달트램에 구비되는 PLC, MDC, BMS 등의 개별장치로부터 바이모달트램 내에서의 MVB 통신부와 CAN 통신부 사이에서 메시지를 분석하고, 중재 역할을 하는 MCC(MVB to Can Converter)모듈인 MVB-CAN 통신모듈(202)과, 조향각과 굴절각의 측정항목에 대하여는 바이모달트램의 구조물에 센서의 부착이 불가하므로 기본적으로 부착 설치된 센서에서 CAN OPEN통신을 통하여 값을 받는 CAN-OPEN통신모듈(204)과, GPS와 자이로 센서의 정보를 수신하는 RS-232 통신모듈(206)과, 상기 모듈들(202,204,206)로부터 획득한 통신 계측 데이터를 수집하는 통신 계측 제어기(208)로 구성된다.
이때, 상기 GPS는 위도, 경도, 고도 정보를 수신하는 것으로 GPS의 정밀도를 높이기 위하여 DGPS방식으로 사용하기 때문에 외부에 베이스를 설치하여 운용하며, 바이모달트램의 내외부에 GPS의 안테나와 수신기를 장작하여서 이루어진다. 그리고, 상기 자이로 센서는 차체1(10)과 차체2(20)의 중심에 장착되어 차량의 중심을 기준으로 한 Pitch, Roll, Yaw 각과 각속도를 측정한다.
물론, 상기 통신 계측 제어기(208)로 수집되는 통신 계측 데이터는 스위치 허브(400)를 거쳐 메인 제어 시스템(300)으로 전송된다.
이하, 도 1 내지 도 10을 참고로 본 발명에 따른 센서 계측 시스템(100)에서 계측된 센서 계측 데이터가 메인 제어 시스템(300)에서 처리하는 과정을 설명한다.
메인 제어 시스템(300)은 바이모달트램에 분산 설치한 다수의 센서 계측 시스템(100)과 통신 계측 시스템(200)으로부터 계측된 센서 계측 데이터 및 통신 계측 데이터를 수집하여 모니터링(Monitoring)하고 데이터 백업 장치(310)에 저장한다.
이때, 메인 제어 시스템(300)에서 구동하는 메인 제어 프로그램은 바이모달트램에 분산 설치된 센서 계측 시스템(100)과 통신 계측 시스템(200)을 통합하여 모두 제어 및 계측하고 그 계측 데이터를 저장할 수 있도록 한다.
또한, 메인 제어 시스템(300)에 설치된 메인 제어 프로그램은 전원 인가시 바로 동작하도록 Real-Time OS버전으로 작성된 임베디드(Embedded) 프로그램으로 제어 신호의 명령에 따라 시스템 간의 시간 동기를 맞추고, 데이터를 계측하며, TCP/IP 통신을 이용한 데이터를 메인 제어 프로그램으로 전송한다.
그리고, 메인 제어 프로그램은 전체 계측 시스템을 제어하며, 각 센서 계측프로그램에서 전송한 Data를 모니터링하고, 필요시 메인 제어 시스템(300)에 계측 데이터를 저장한다. 특히, 측정 채널을 보정(calibration)하며, 그 결과를 화일(File)로 저장하여 보관한다.
또한, 메인 계측 프로그램은 하드웨어(Hardware)의 성능을 최대한 사용하며 GUI(Graphical User Interface) 프로그램으로 구현함으로서 사용상 용이하도록 한다.
이 경우 상기 메인 제어 프로그램이 수행되면 분산모듈별로 데이터를 출력하고 저장한다.
한편, 이와 같은 메인 제어 시스템(300)에서 처리 및 가공된 분산모듈별 센서 계측 데이터 및 통신 계측 데이터는 데이터 백업 장치(310)에 저장되며 이는 사무실 내의 분석 컴퓨터(320)에서 분석된다.
이때, 상기 분석 컴퓨터(320)는 데이터 분석 프로그램이 설치되어 상기 센서 계측 데이터 및 통신 계측 데이터를 읽어 Data를 분석한다.
그리고, 상기 데이터 분석 프로그램은 일반적인 데이터 분석을 하는 메인 분석 프로그램과, 특수한 목적으로 분석하는 보조 분석 프로그램으로 나누어 다양한 형태로 계측 데이터를 분석한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
100: 센서 계측 시스템
110: 휠1모듈 센서 계측 시스템
120: 휠2모듈 센서 계측 시스템
130: 차체1실내모듈 센서 계측 시스템
140: 차체1실외모듈 센서 계측 시스템
150: 차체2실내 및 휠3모듈 센서 계측 시스템
160: 차체2실외모듈 센서 계측 시스템
170: ROOF모듈 센서 계측 시스템
180: 엔진룸모듈1 센서 계측 시스템
190: 엔진룸모듈2 센서 계측 시스템

Claims (10)

  1. 바이모달트램의 다수의 분산모듈에 설치되어 측정된 센서 계측 데이터를 메인 제어 시스템으로 전송하는 바이모달트램용 센서 계측 시스템에 있어서,
    상기 센서 계측 시스템은;
    바이모달트램의 차체1에 설치되어 휠1모듈의 센서 계측 데이터를 측정하는 휠1모듈 센서 계측 시스템과, 바이모달트램의 차체1에 설치되어 휠2모듈의 센서 계측 데이터를 측정하는 휠2모듈 센서 계측 시스템과, 바이모달트램의 차체1실내모듈에 설치되어 차체1실내모듈의 센서 계측 데이터를 측정하는 차체1실내모듈 센서 계측 시스템과, 바이모달트램의 차체1실외모듈에 설치되어 차체1실외모듈의 센서 계측 데이터를 측정하는 차체1실외모듈 센서 계측 시스템과,
    바이모달트램의 차체2에 설치되어 차체2실내 및 휠3모듈의 센서 계측 데이터를 측정하는 차체2실내 및 휠3모듈 센서 계측 시스템과, 바이모달트램의 차체2에 설치되어 차체2실외모듈의 센서 계측 데이터를 측정하는 차체2실외모듈 센서 계측 시스템과, 바이모달트램의 차체2에 설치되어 ROOF모듈의 센서 계측 데이터를 측정하는 ROOF모듈 센서 계측 시스템과, 바이모달트램의 차체2에 설치되어 엔진룸모듈의 센서 계측 데이터를 측정하는 엔진룸모듈1 센서 계측 시스템 및 엔진룸모듈2 센서 계측 시스템으로 구성되되,
    상기 휠1모듈 센서 계측 시스템은; 휠1모듈의 공기스프링의 압력을 측정하는 압력센서와, 공기스프링에 공기를 공급하는 공기공급통의 압력을 측정하는 압력센서와, 휠1모듈의 제동실린더의 압력을 측정하는 압력센서와, 브레이크라이닝의 온도를 측정하는 열전대와, 브레이크 페달의 답력을 측정하는 페달답력 센서와, 바이모달트램의 주행시 진행 방향으로의 가속도를 측정하는 가속도센서와, 상기 휠1모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 휠1모듈 로컬제어기로 구성되고,
    상기 휠2모듈 센서 계측 시스템은; 휠2모듈의 제동실린더의 압력을 측정하는 압력센서와, 기어박스의 토크를 측정하는 토크센서와, 기어박스의 회전속도를 측정하는 회전속도센서와, 트랙션모터1 및 트랙션모터2의 온도를 측정하는 온도센서와, 브레이크 라이닝의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 휠2모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 휠2모듈 로컬제어기로 구성되며,
    상기 차체1실내모듈 센서 계측 시스템은; 차체1실내의 의자의 쿠션과 등받이 및 의자바닥의 진동을 측정하는 진동센서와, 차체 중앙 및 2축부위의 플로어의 진동을 측정하는 진동센서와, 상기 차체1실내모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 차체1실내모듈 로컬제어기로 구성되고,
    상기 차체1실외모듈 센서 계측 시스템은; 차체1실외의 2축부위의 기어박스의 풍속을 측정하는 풍속센서와, 2축부위 공기스프링의 압력을 측정하는 압력센서와, 기어감속기의 표면온도 및 기어박스의 윤활유온도를 측정하는 온도센서와, 상기 차체1실외모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 차체1실외모듈 로컬제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 바이모달트램용 센서 계측 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 차체2실내 및 휠3모듈 센서 계측 시스템은;
    차체2실내의 의자의 쿠션과 등받이 및 의자바닥의 진동을 측정하는 진동센서와, 차체 중앙의 플로어의 진동을 측정하는 진동센서와, 휠3의 기어박스의 토크를 측정하는 스트레인 게이지와, 제동실린더의 압력을 측정하는 압력센서와, 기어박스의 회전속도를 측정하는 엔코더와, 트랙션모터1과 트랙션모터2 등의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 차체2실내 및 휠3모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 차체2실내 및 휠3모듈 로컬제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 바이모달트램용 센서 계측 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 차체2실외모듈 센서 계측 시스템은;
    차체2실외에 구비되는 CNG의 연료소모량을 측정하는 질량유량계 센서와, 휠3의 공기스프링의 압력을 측정하는 압력센서와, 공기스프링에 공기를 공급하는 공기공급통의 압력을 측정하는 압력센서와, 상기 차체2실외모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 차체2실외모듈 로컬제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 바이모달트램용 센서 계측 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 ROOF모듈 센서 계측 시스템은;
    ROOF모듈에 구비되어 PWM 컨버터의 온도를 측정하는 온도센서와, 루프박스 유닛의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 ROOF모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 ROOF모듈 로컬제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 바이모달트램용 센서 계측 시스템.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 엔진룸모듈1 센서 계측 시스템은;
    엔진룸 모듈의 엔진룸 내부 온도와 제너레이터의 온도를 측정하는 온도센서와, 배터리팩의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 엔진룸 모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 엔진룸모듈1 로컬제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 바이모달트램용 센서 계측 시스템.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 엔진룸모듈2 센서 계측 시스템은; 엔진룸 모듈내 배터리팩 온도를 측정하는 온도센서와, 기어감속기의 표면온도와 기어박스의 윤활유 온도와 엔진룸의 대기온도를 측정하는 온도센서와, 상기 엔진룸 모듈에서 측정되는 다수의 센서 계측 데이터를 수집하는 엔진룸모듈2 로컬제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 바이모달트램용 센서 계측 시스템.
KR1020100065226A 2010-07-07 2010-07-07 바이모달트램용 센서 계측 시스템 KR101198264B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100065226A KR101198264B1 (ko) 2010-07-07 2010-07-07 바이모달트램용 센서 계측 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100065226A KR101198264B1 (ko) 2010-07-07 2010-07-07 바이모달트램용 센서 계측 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120004632A KR20120004632A (ko) 2012-01-13
KR101198264B1 true KR101198264B1 (ko) 2012-11-07

Family

ID=45611068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100065226A KR101198264B1 (ko) 2010-07-07 2010-07-07 바이모달트램용 센서 계측 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101198264B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210073665A (ko) 2019-12-10 2021-06-21 한국철도기술연구원 멀티센서를 이용한 자율주행 트램 주행제어 안전시스템
KR20220047461A (ko) 2020-10-08 2022-04-18 한국철도기술연구원 자율주행 트램의 실시간 속도프로파일 생성 방법 및 이를 위한 궤적 생성유닛
KR20230058236A (ko) 2021-10-22 2023-05-03 한국철도기술연구원 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템 및 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102138116B1 (ko) * 2018-01-25 2020-07-27 주식회사 글로비즈 철도 차량의 센서 시스템

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
김연수, 문경호, 이강원, 배창한, 변윤섭, 목재균, "바이모달 트램 차량용 통합계측시스템 구축", 한국정밀공학회 2009년도 추계학술대회 논문집, 2009.10, pp. 777~778.*

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210073665A (ko) 2019-12-10 2021-06-21 한국철도기술연구원 멀티센서를 이용한 자율주행 트램 주행제어 안전시스템
KR20220047461A (ko) 2020-10-08 2022-04-18 한국철도기술연구원 자율주행 트램의 실시간 속도프로파일 생성 방법 및 이를 위한 궤적 생성유닛
KR20230058236A (ko) 2021-10-22 2023-05-03 한국철도기술연구원 적외선 센서를 이용한 자율주행 트램의 저전력 측방 위험검지 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120004632A (ko) 2012-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016074608A2 (zh) 车辆运行监控、监视、数据处理、超载监控的方法及系统
Wang et al. Electric train energy consumption modeling
CN103129586B (zh) 基于轨道电路的机车位置监测与安全控制装置及其控制方法
CN105722741B (zh) 用于识别路线的破损段的系统和方法
CN106774131A (zh) 一种城市轨道交通能耗测量控制系统及评价方法
US8831800B2 (en) Automated collective transport system
KR101198264B1 (ko) 바이모달트램용 센서 계측 시스템
CN204241240U (zh) 一种地铁车辆转向架的安全预测分析系统
CN109238753B (zh) 车载轨道交通车辆转向架传感器无线传输监控系统
CN104309639B (zh) 用于沿着路段确定摩擦改性剂的有效性的系统和方法
US11485393B2 (en) Vehicle control system
CN204346742U (zh) 一种便携式地铁车辆走行部试验诊断系统
CN106353109A (zh) 一种中置轴挂车列车行驶稳定性测试评价系统及方法
Mendes et al. Introducing specific power to bicycles and motorcycles: Application to electric mobility
JP7249267B2 (ja) 車両消費の監視システム
CN205059592U (zh) 一种新型无人驾驶汽车
KR101121482B1 (ko) 바이모달트램용 분산 계측 시스템
CN201820276U (zh) 旅客列车车厢信息显示记录仪
Tong et al. Developing electric bus driving cycles with significant road gradient changes: A case study in Hong Kong
RU2671796C1 (ru) Система распределенного контроля железнодорожного пути для высокоскоростного движения
CN212658443U (zh) 一种货运车辆行驶性能的检测系统
Yoon et al. Methodology for Developing Transit Bus Speed–Acceleration Matrices for Load-Based Mobile Source Emissions Models
CN111695815B (zh) 城市轨道交通能耗测试与评价方法
CN1115274C (zh) 列车追踪安全控制装置
CA2907387C (en) Vehicle consumption monitoring system and method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151002

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170929

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190909

Year of fee payment: 8