KR101280787B1 - The displacement sensing and spray water device of railway rail and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열차의 반복적인 운행과 레일 자체의 온도 및 외부 날씨 등의 기후 조건에 의한 영향으로 인한 철도 레일의 신축 이음매 부분에 대한 변위를 실시간으로 감지하고 만일 철도 레일 신축 이음매 부분의 변위가 소정 허용치를 벗어나는 경우 레일 신축 이음매에 긴급 살수를 통해 허용치 이내로 신속히 복귀할 수 있도록 하여 열차 운행 사고를 예방할 수 있는 철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a displacement detecting and sprinkling device and a method of a railway rail expansion joint, and more particularly, to the expansion and contraction of railway rails due to the influence of cyclic conditions such as the repeated operation of the train and the temperature and external weather of the rail itself. Detects the displacement of the seam in real time and if the displacement of the rail rail expansion joint is out of the allowable limit, it is possible to quickly return to within the allowable speed through emergency watering on the rail expansion seam to prevent the train operation accident. The present invention relates to a displacement sensing and sprinkling device of a joint and a method thereof.
일반적으로 철도의 레일은 온도 및 날씨 등의 기후 조건과 열차의 반복적인 운행에 의하여 길이 방향으로 신축 즉 늘어나거나 줄어들게 된다. 레일이 열팽창에 의해 늘어나면 서로 마주보는 레일의 양단이 밀착되면서 레일의 폭 방향으로 밀리거나 구부러지는 현상이 발생하여 자칫 주행 중인 열차의 탈선 사고를 일으킬 수 있는 문제가 발생하였다.In general, the rail of the railway is stretched or stretched in the longitudinal direction due to the climatic conditions such as temperature and weather and the repeated operation of the train. When the rails are stretched by thermal expansion, both ends of the rails facing each other are in close contact with each other, causing a phenomenon that the rails are pushed or bent in the width direction of the rails, which may cause a derailment accident of the running train.
이러한 레일의 팽창과 수축에 따른 문제를 해결하기 위해 장대레일 구간에 레일간 소정 간격으로 끝단에 신축 이음매를 마련하고 신축 이음매의 길이 방향의 변위를 정기적 또는 부정기적으로 측정하여 열차의 안전 운행을 담보할 수 있도록 하고 있다.In order to solve the problems caused by the expansion and contraction of these rails, expansion joints are provided at the ends at predetermined intervals between rails in the long rail section, and the displacement of the expansion joints is measured regularly or irregularly to secure the safe operation of the train. I can do it.
이러한 철도 레일 신축 이음매의 변위를 감지하는 종래 기술로 도 3 내지 도 5 에 도시되어 있는 후기된 선행기술문헌의 특허문헌인 특허등록번호 제10-0950324호의 “철도레일 신축이음매장치 변위 검지 시스템”이 제안되었다.As a conventional technology for detecting the displacement of such a railway rail expansion joint, "railroad expansion joint displacement detection system" of Patent Registration No. 10-0950324, which is a patent document of the prior art document shown in Figs. Proposed.
상술한 종래 기술은 이전의 육안에 의한 신축 이음매의 수동 변위 측정 방식에 따른 오차 발생 문제와 일일이 육안 검사를 하여야 하는 불편을 개선할 수 있도록 레일 신축 이음매의 변위 계측부, 무선 데이터 로거, Gateway부 및 중앙 원격지 서버부의 구성을 통해 신축 이음매의 변위 계측부에 의해 계측되어 무선 데이터 로거에 수신된 데이터를 무선 통신으로 Gateway부를 거쳐 중앙 원격지에 전송하여 전송된 데이터를 바탕으로 신축 이음매의 변위를 실시간으로 감지하고 위험시 경보를 할 수 있는 기술 구성을 제안하고 있다.The above-described prior art is to measure the displacement of the rail joint joint, wireless data logger, gateway unit and the center so as to improve the error occurrence problem according to the manual displacement measurement method of the expansion joint by the naked eye and the inconvenience of having to perform a visual inspection one by one. Through the configuration of the remote server unit, measured by the displacement measuring unit of the expansion joint, the data received by the wireless data logger is transmitted to the central remote site via the gateway unit by wireless communication, and the displacement of the expansion joint is detected in real time based on the transmitted data. It proposes a technology configuration that can alarm the city.
그런데 최근 환경 파괴, 온실 효과 등에 따른 이상 고온 현상으로 인해 특히 여름철의 경우 급격히 온도가 상승하는 이상 고온 현상이 빈번히 발생하고 있다. 이러한 이상 고온 현상은 레일 주변이나 레일 자체의 급격한 온도 상승을 초래하여 레일의 과도한 열팽창으로 인해 신축 이음매의 변위 허용치를 초과함으로써 열차의 안전 운행에 심각한 위험 요소로 작용하고 있다.However, due to anomalous high temperature phenomenon caused by environmental destruction and greenhouse effect, anomalous high temperature phenomenon is occurring frequently, especially in summer, when the temperature rises rapidly. These abnormal high temperatures cause rapid temperature rises around the rails or the rails themselves, causing excessive thermal expansion of the rails and exceeding the displacement tolerances of the expansion joints, which poses a serious risk factor for safe operation of the train.
그런데 상술한 종래 기술은 단지 레일 신축 이음매의 길이 방향의 변위만을 측정하여 검지하기 때문에 레일 신축 이음매의 변위 계측부에 에러나 고장이 발생하는 경우 다른 부수적인 감지 수단이 없어 레일 신축 이음매 변위에 따른 위험 감지가 불가능한 문제점이 있다. 뿐만 아니라 상술한 종래 기술은 급격한 이상 고온 현상으로 인해 레일 신축 이음매의 변위 허용치가 초과된 경우 단순히 이메일이나 SMS를 통해 관리자에게 경고만을 하여 줄 수 있을 뿐 운행 중인 열차의 안전 운행을 담보하기 위해 레일 신축 이음매의 변위가 허용치 이내로 신속하게 복귀 될 수 있도록 즉각적이고 신속한 조치가 불가능한 문제점이 있었다.However, the above-described conventional technology measures and detects only the displacement in the longitudinal direction of the rail expansion joint, so when an error or a failure occurs in the displacement measurement portion of the rail expansion joint, there is no other incidental detection means, thereby detecting the risk of the rail expansion joint displacement. There is an impossible problem. In addition, the above-described prior art can only warn the administrator via e-mail or SMS when the displacement allowance of the rail expansion joint is exceeded due to a sudden abnormal high temperature phenomenon, and the rail construction is secured to secure the safe operation of the running train. There was a problem that the immediate and rapid action was impossible so that the displacement of the seam can be quickly returned within the allowable value.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 레일 신축 이음매의 길이 방향의 변위 감지를 위한 직접적인 수단 이외에 간접적인 변위 감지 수단을 추가로 구비함으로써, 보다 정밀한 변위 감지가 가능할 뿐만 아니라, 직접적인 변위 감지 수단의 에러나 고장에도 레일 신축 이음매의 길이 방향의 변위를 감지하여 열차의 안전 운행을 담보할 수 있는 철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an indirect displacement detection means in addition to the direct means for detecting the displacement in the longitudinal direction of the rail expansion joint, not only enables accurate displacement detection, but also errors of the direct displacement detection means It is to provide a displacement detection and sprinkling device and method of the rail rail expansion joint that can ensure the safe operation of the train by detecting the longitudinal displacement of the rail expansion joint even in the event of failure.
뿐만 아니라, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 급격한 이상 고온 현상으로 인해 레일 신축 이음매의 변위 허용치가 초과된 경우 관리자에게 단순 경고를 하는 것에서 진일보하여 레일 신축 이음매의 변위가 허용치 이내로 신속하게 복귀 될 수 있도록 레일 신축 이음매의 온도 하강을 위한 즉각적이고 신속한 자동적 조치가 가능한 철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.In addition, another problem to be solved by the present invention is to advance the simple warning to the administrator when the displacement allowance of the rail expansion joint is exceeded due to a sudden abnormal high temperature phenomenon, the displacement of the rail expansion joint can be quickly returned to within the allowance. It is to provide a device and method for detecting and sprinkling the displacement of railway rail expansion joints, which enables immediate and rapid automatic action to reduce the temperature of rail expansion joints.
상기 과제 해결을 위한 본 발명에 따른 철도 레일 신축 이음매 변위 감지 및 살수 장치는 철도 레일 신축 이음매 부분의 길이 방향의 변위를 측정하는 신축 이음매 변위 측정 센서와 상기 신축 이음매 부분의 온도를 측정하는 신축 이음매 온도 측정 센서 또는 상기 신축 이음매 부분의 주변 온도를 측정하는 외부 온도 측정 센서를 포함하는 센서부, 상기 신축 이음매 부분의 인근에 배치되어 있으며 상기 신축 이음매 부분에 물을 공급하는 살수부, 상기 센서부에서 측정된 데이터들의 전송 조건을 지정하고 전송 조건에 해당 시 상기 센서부에서 측정된 데이터들을 전송 받아 상기 신축 이음매 부분의 변위가 허용치를 초과하는지 여부를 판단하고 허용치를 벗어나는 경우 상기 살수부로 하여금 즉각적인 살수 작업을 수행토록 하여 상기 신축 이음매 부분의 변위가 허용치 이내로 복귀되도록 상기 살수부를 제어하는 주제어부를 포함하는 중앙 서버를 포함한다.Railway rail expansion joint displacement detection and sprinkling device according to the present invention for solving the above problems is the expansion joint temperature measuring sensor for measuring the displacement in the longitudinal direction of the railway rail expansion joint portion and the expansion joint joint temperature measurement Sensor unit including a measuring sensor or an external temperature measuring sensor for measuring the ambient temperature of the expansion joint portion, disposed in the vicinity of the expansion joint portion, the watering unit for supplying water to the expansion joint portion, the measurement in the sensor unit Specify the transmission condition of the data, and if the transmission condition is met, transmit the measured data from the sensor unit to determine whether the displacement of the expansion joint portion exceeds the allowable value, and if it is out of the allowance, the sprinkler may perform immediate spraying operation. The expansion joint part to be performed That of the return within allowable displacement and a central server including a main controller for controlling the water spray portion.
상기 센서부는 상기 신축 이음매 정보인 신축 이음매 부분의 변위, 상기 신축 이음매 부분의 온도 변화량 및 상기 신축 이음매 부분의 주변 온도의 변화량 중 적어도 어느 하나가 상기 주제어부에 의해 설정된 해당 기준 값을 초과하는 경우 상기 신축 이음매 정보 데이터들을 상기 주제어부로 전송하는 센서 제어부를 더 포함할 수 있다.The sensor unit when the at least one of the displacement of the expansion joint portion that is the expansion joint information, the temperature change amount of the expansion joint portion and the change amount of the ambient temperature of the expansion joint portion exceeds the corresponding reference value set by the main control unit The apparatus may further include a sensor controller configured to transmit the stretched joint information data to the main controller.
상기 센서부는 타이머를 더 포함하며, 상기 센서 제어부는 상기 신축 이음매 정보인 상기 신축 이음매 부분의 변위, 상기 신축 이음매 부분의 온도 변화량 및 상기 신축 이음매 부분의 주변 온도의 변화량 전부가 상기 주제어부에 의해 설정된 해당 기준 값을 초과하지 않는 경우라도 상기 타이머에 의해 측정된 시간이 상기 주제어부에 의해 설정된 데이터 전송 시간 간격을 초과하는 경우 상기 신축 이음매 정보 데이터들을 상기 주제어부로 전송할 수 있다.The sensor unit may further include a timer, and the sensor controller may include a displacement of the expansion joint portion that is the expansion joint information, a temperature change amount of the expansion joint portion, and an amount of change of the ambient temperature of the expansion joint portion by the main controller. Even when the reference value is not exceeded, the stretched joint information data may be transmitted to the main controller when the time measured by the timer exceeds the data transmission time interval set by the main controller.
상기 센서부는 상기 신축 이음매 정보인 상기 신축 이음매 부분의 변위, 상기 신축 이음매 부분의 온도 변화량 및 상기 신축 이음매 부분의 주변 온도의 변화량 전부가 상기 주제어부에 의해 설정된 기준 값을 초과하지 않으며, 상기 타이머에 의해 측정된 시간이 상기 주제어부에 의해 설정된 데이터 전송 시간 간격을 초과하지 않는 경우 상기 신축 이음매 정보 데이터들을 자체 내에 저장하는 보조 메모리부를 더 포함할 수 있다.The sensor unit does not exceed the reference value set by the main controller part in which the displacement of the expansion joint portion, the expansion joint portion, the temperature change amount of the expansion joint portion, and the change amount of the ambient temperature of the expansion joint portion, do not exceed the reference value set by the main controller. If the time measured by the main control unit does not exceed the data transmission time interval set may further include an auxiliary memory unit for storing the expansion joint information data in itself.
상기 중앙 서버는 상기 센서부 및 상기 살수부와 각각 CDMA 통신을 통해 각종 데이터 또는 제어 신호를 상호 전송하는 개인용 컴퓨터일 수 있다.The central server may be a personal computer that mutually transmits various data or control signals with the sensor unit and the watering unit through CDMA communication, respectively.
상기 중앙 서버는 상기 주제어부에 의해 설정되는 상기 기준 값을 변경 입력하는 입력부, 상기 기준 값 및 상기 신축 이음매 정보 데이터들을 저장하는 주메모리부, 그리고, 상기 기준값 및 상기 신축 이음매 정보 데이터들을 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.The central server may include an input unit for changing and inputting the reference value set by the main controller, a main memory unit for storing the reference value and the expansion joint information data, and a display unit for displaying the reference value and the expansion joint information data. It may include.
상기 주제어부는 상기 타이머에 의해 측정된 시간이 상기 주제어부에 의해 설정된 데이터 전송 시간 간격을 초과하는 경우에 해당하여 상기 신축 이음매 정보 데이터들을 전송 받는 조건에 해당됨에도 상기 센서부로부터 상기 신축 이음매 정보 데이터들을 전송 받지 못하는 경우 상기 센서부의 작동 이상으로 판단하고 이를 상기 표시부를 통해 표시하여 경고할 수 있다.The main controller receives the stretched joint information data from the sensor unit even when the time measured by the timer exceeds the data transmission time interval set by the main controller, under the condition of receiving the stretched joint information data. If the transmission is not received, it may be determined that the sensor unit is in an abnormal operation and displayed on the display unit to alert.
상기 살수부는 상기 신축 이음매 부분에 물을 공급하는 살수기, 그리고, 상기 살수기의 작동을 제어하며 상기 살수기의 작동 상태 정보 데이터를 상기 주제어부에 전송하는 살수 제어부를 포함하며, 상기 표시부는 상기 살수기의 작동 상태 정보 데이터도 표시할 수 있다.The sprinkling unit includes a sprinkler for supplying water to the elastic joint part, and a sprinkling control unit for controlling the operation of the sprinkler and transmitting operating state information data of the sprinkler to the main control unit, wherein the display unit operates the sprinkler. Status information data can also be displayed.
한편, 상기 과제 해결을 위한 본 발명에 따른 철도 레일 신축 이음매 변위 감지 및 살수 방법은 철도 레일 신축 이음매 부분의 길이 방향의 변위 정보 데이터와 상기 신축 이음매 부분의 온도 정보 데이터 또는 상기 신축 이음매 부분의 주변 온도 정보 데이터로 구성된 신축 이음매 정보 데이터를 센서부가 수집하는 신축 이음매 정보 데이터 수집 단계, 수집된 상기 신축 이음매 정보 데이터를 상기 센서부가 중앙 서버로 전송할 조건에 해당하는지 여부를 판단하는 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건 충족 여부 판단 단계, 상기 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건에 충족하는 경우 상기 센서부가 상기 중앙 서버로 상기 신축 이음매 정보 데이터를 전송하는 신축 이음매 정보 데이터 전송 단계, 상기 중앙 서버가 전송 받은 상기 신축 이음매 정보 데이터를 분석하여 신축 이음매 부분의 변위가 허용 기준치를 초과하여 살수 조건에 해당하는지 여부를 판단하는 신축 이음매 살수 조건 충족 여부 판단 단계, 상기 신축 이음매 살수 조건에 충족하는 경우 살수기를 작동시켜 상기 신축 이음매 부분에 물을 공급하는 살수기 작동 단계, 상기 살수기가 작동하는 경우 상기 살수기의 작동 정보 데이터를 상기 중앙 서버로 전송하는 살수기 작동 정보 데이터 전송 단계, 상기 살수기의 작동에 의해 상기 신축 이음매 부분의 변위가 허용 기준치 내로 복귀하여 안정화 되었는지 여부를 판단하는 신축 이음매 안정화 여부 판단 단계, 상기 신축 이음매가 안정화된 경우 상기 살수기의 작동을 중지하는 살수기 작동 중지 단계, 그리고, 상기 살수기의 작동이 중지된 경우 상기 살수기의 작동 중지 정보 데이터를 상기 중앙 서버로 전송하는 살수기 작동 중지 정보 데이터 전송 단계를 포함한다.On the other hand, the railroad rail joint expansion and displacement method according to the present invention for solving the above problems is the displacement information data in the longitudinal direction of the rail rail expansion joint portion and the temperature information data of the expansion joint portion or the ambient temperature of the expansion joint portion The step of collecting the elastic joint information data collected by the sensor unit to collect the elastic joint information data consisting of the information data, meeting the elastic joint information data transmission conditions to determine whether the sensor unit to meet the conditions for transmitting the collected elastic joint information data to the central server Determination step, if the elastic joint information data transmission condition is satisfied, the elastic joint information data transmission step of transmitting the expansion joint information data to the central server by the sensor unit, the expansion joint information data received by the central server Analyzing whether the expansion joint expansion part satisfies the sprinkling condition by exceeding the allowable reference value analysis step to determine whether to meet the expansion joint sprinkling conditions, if the expansion joint sprinkling conditions are met by operating a sprinkler water in the expansion joint part Watering machine operation step of supplying a water supply, watering machine operation information data transmission step of transmitting the operation information data of the watering machine to the central server when the watering machine is operated, the displacement of the expansion joint portion by the operation of the watering machine returns to within the allowable reference value Determining whether the expansion joint is stabilized or not, if the expansion joint is stabilized, the sprinkler disabling step of stopping the operation of the sprinkler, and the operation information of the sprinkler when the sprinkler is stopped Among the above And a sprinkler down information data transmission step of transmitting to the server.
상기 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건 충족 여부 판단 단계에서, 상기 신축 이음매 정보 데이터의 전송 조건은 상기 센서부에 의해 측정된 상기 신축 이음매 정보인 상기 신축 이음매 부분의 변위, 상기 신축 이음매 부분의 온도 변화량 및 상기 신축 이음매 부분의 주변 온도의 변화량 중 적어도 어느 하나가 상기 중앙 서버의 주제어부에 의해 설정되어 상기 센서부로 전송된 기준 값을 초과하는 경우인 것이 바람직하다.In the determining whether the expansion joint information data transmission condition is satisfied, the transmission condition of the expansion joint information data is the displacement of the expansion joint portion which is the expansion joint information measured by the sensor unit, the temperature change amount of the expansion joint portion, and the It is preferable that at least one of the amount of change in the ambient temperature of the expansion joint portion exceeds the reference value set by the main control unit of the central server and transmitted to the sensor unit.
상기 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건 충족 여부 판단 단계에서, 상기 센서부에 의해 측정된 신축 이음매 정보인 상기 신축 이음매 부분의 변위, 상기 신축 이음매 부분의 온도 변화량 및 상기 신축 이음매 부분의 주변 온도의 변화량 중 적어도 어느 하나가 상기 중앙 서버의 주제어부에 의해 설정되어 상기 센서부로 전송된 기준 값을 초과하지 않는 경우 상기 신축 이음매 정보 데이터의 전송 조건은 상기 주제어부에 의해 설정되어 상기 센서부로 전송된 데이터 전송 시간 간격을 초과한 경우인 것이 바람직하다.In the determining whether the expansion joint information data transmission condition is satisfied, at least one of a displacement of the expansion joint portion, which is the expansion joint information measured by the sensor unit, a change in temperature of the expansion joint portion, and a change in the ambient temperature of the expansion joint portion. If any one is set by the main control unit of the central server and does not exceed the reference value transmitted to the sensor unit, the transmission condition of the expansion joint information data is set by the main control unit and the data transmission time interval is transmitted to the sensor unit. It is preferable that it exceeds the case.
상기 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건 충족 여부 판단 단계는, 상기 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건을 충족하지 않는 경우 상기 신축 이음매 정보 데이터를 상기 중앙 서버로 전송하지 않고 상기 센서부가 자체적으로 보관하는 단계를 더 포함할 수 있다.The determining whether the expansion joint information data transmission condition is satisfied may further include storing the expansion joint information data by the sensor unit without transmitting the expansion joint information data to the central server when the expansion joint information data transmission condition is not satisfied. Can be.
상기 중앙 서버는 개인용 컴퓨터이며, 상기 중앙 서버는 상기 센서부 및 상기 살수부와 CDMA 통신을 통해 각종 데이터 또는 제어 신호를 상호 전송할 수 있다.The central server is a personal computer, and the central server may mutually transmit various data or control signals through the CDMA communication with the sensor unit and the sprinkler unit.
상기 신축 이음매 정보 데이터 전송 단계와 상기 신축 이음매 살수 조건 충족 여부 판단 단계 사이에, 상기 신축 이음매 정보 데이터가 상기 중앙 서버로 정상적으로 전송되는지 여부를 판단하는 신축 이음매 정보 데이터 정상 전송 여부 판단 단계를 더 포함할 수 있다.Between the step of transmitting the stretched joint information data and the step of determining whether the stretched joint sprinkling condition is satisfied, the step of determining whether or not the normal expansion of the jointed joint information data is normally transmitted to the central server further comprising the step of determining whether or not; Can be.
상기 신축 이음매 정보 데이터 정상 전송 여부 판단 결과 상기 중앙 서버로 상기 신축 이음매 정보 데이터가 정상적으로 전송되지 않는 경우, 상기 센서부의 작동 이상의 경고하는 단계를 더 포함할 수 있다.If it is determined that the expansion joint information data is normally transmitted, if the expansion joint information data is not normally transmitted to the central server, the method may further include a warning of an abnormal operation of the sensor unit.
이상과 같이 본 발명에 따른 철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치 및 그 방법에 의하면, 철도 레일 신축 이음매의 길이 방향의 변위 감지를 위한 직접적인 수단인 변위 감지 센서 이외에 간접적인 변위 감지 수단인 레일 온도 센서 또는 레일 주변의 외부 온도 센서를 추가로 구비함으로써 보다 정밀한 변위 감지가 가능할 뿐만 아니라, 직접적인 변위 감지 수단의 에러나 고장에도 레일 신축 이음매의 길이 방향의 변위를 감지하여 열차의 안전 운행을 담보할 수 있는 유리한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the displacement sensing and sprinkling apparatus of the railway rail expansion joint according to the present invention, and the rail temperature which is an indirect displacement detection means other than the displacement detection sensor which is a direct means for the detection of the longitudinal displacement of the railway rail expansion joint. Additional sensors or external temperature sensors around the rails enable more accurate displacement detection, as well as detect longitudinal displacement of rail expansion joints to ensure safe operation of trains, even in the event of errors or failures of direct displacement detection means. That has a beneficial effect.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치 및 그 방법에 의하면, 급격한 이상 고온 현상으로 인해 레일 신축 이음매의 변위 허용치가 초과된 경우 변위 감지 수단에 의해 감지된 정보를 바탕으로 살수 장치를 자동 제어하여 레일 신축 이음매에 물을 자동적으로 신속히 공급하여 줌으로써 레일 신축 이음매의 변위가 허용치 이내로 신속하게 복귀 될 수 있도록 하여 신축 이음매의 변위 관리에 들어가는 인력 및 시간을 절약하고 열차의 안전 운행을 담보할 수 있는 유리한 효과가 있다.In addition, according to the displacement detection and sprinkling device of the railway rail expansion joint according to the present invention and the method, based on the information detected by the displacement detection means when the displacement allowance of the rail expansion joint is exceeded due to a sudden abnormal high temperature phenomenon Automatic control of the sprinkler system to automatically supply water to the rail expansion joints so that the displacement of the rail expansion joints can be quickly returned within the allowable value, saving manpower and time to manage the displacement of the expansion joints and safe operation of the train. There is an advantageous effect that can be secured.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치의 구성 블록도,
도 2는 철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 방법을 순차적으로 나타낸 플로우 챠트,
도 3 및 도 4는 종래 기술에 따른 철도레일 신축 이음매 장치의 변위 검지 시스템의 블록도 및 설치도면, 그리고,
도 5는 종래 기술에 따른 철도레일 신축 이음매 장치의 변위 계측부의 사시도이다.1 is a block diagram illustrating a displacement sensing and sprinkling device of a railway rail expansion joint according to an embodiment of the present invention;
2 is a flow chart sequentially showing the displacement detection and watering method of the railway rail expansion joint,
3 and 4 are block diagrams and installation drawings of the displacement detection system of the railway rail expansion joint according to the prior art, and
5 is a perspective view of a displacement measuring unit of a railway rail expansion joint device according to the prior art.
실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of the embodiment are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various other forms, and it should be understood that the present embodiment is intended to be illustrative only and is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise form disclosed, To fully disclose the scope of the invention to a person skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 기술하는 실시예는 본 발명의 이상적인 구성 블록도 및 플로우 챠트를 참고하여 설명할 것이다.Like reference numerals refer to like elements throughout. Embodiments described herein will be described with reference to ideal block diagrams and flow charts of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치 및 그 방법에 관하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described with respect to the displacement detection and sprinkling device of the railway rail expansion joint according to an embodiment of the present invention and its method.
먼저 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치에 관하여 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.First, the displacement detection and sprinkling device of a railway rail expansion joint according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치의 구성 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a displacement sensing and sprinkling device of a railway rail expansion joint according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 한 실시예에 따른 철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치는 센서부(100), 중앙 서버(200) 및 살수부(300)를 포함한다.Displacement detection and watering device of the railway rail expansion joint according to an embodiment of the present invention includes a
센서부(100)는 신축 이음매 변위 측정 센서(110), 신축 이음매 온도 측정 센서(120), 외부 온도 측정 센서(130), 타이머(140), 보조 메모리부(150), 센서 제어부(160) 및 센서측 데이터 송수신부(170)을 포함한다.The
신축 이음매 변위 측정 센서(110)는 철도 레일의 신축 이음매(10)에 설치된 도 3 내지 도 5에 도시된 것과 같거나 동일 기능을 수행하는 길이 변위 센서로서, 통상 4개가 짝의 이루어 설치되어 신축 이음매(10)의 길이 방향의 변위를 직접적으로 측정하는 센서이다.The expansion joint
신축 이음매 온도 측정 센서(120)는 신축 이음매(10) 부분에 부착되어 표면 온도를 측정하는 온도 센서이다. 신축 이음매(120)의 길이 방향의 변위는 신축 이음매(10)의 열팽창 또는 열수축에 의해 이루어지는 것이므로 직접적으로 신축 이음매(10)의 변위를 측정하지 않더라도 신축 이음매(10)의 표면 온도를 측정하면 신축 이음매(10)의 변위를 간접적으로 측정할 수 있다.The expansion joint
외부 온도 측정 센서(130)는 신축 이음매(10)의 인근 주변에 설치되어 주변 온도를 측정하는 온도 센서이다. 신축 이음매(120)의 길이 방향의 변위는 신축 이음매(10)의 열팽창 또는 열수축에 의해 이루어지며, 신축 이음매(10)의 열팽창 또는 열수축은 외부 주변 온도에 영향을 받는 것이므로 신축 이음매(10)의 인근 주변에 설치되어 주변 온도를 측정하면 신축 이음매(10)의 변위를 간접적으로 측정할 수 있다. The
본 실시예에서 직접적으로 신축 이음매(10)의 변위를 측정할 수 있는 신축 이음매 변위 측정 센서(110) 이외에 추가로 신축 이음매 온도 측정 센서(120) 및 외부 온도 측정 센서(130)를 구비한 이유는 신축 이음매 변위 측정 센서(110)의 고장을 대비하고 급격한 기온 상승 등의 기온 변화 발생시 신속히 신축 이음매(10)의 변위를 예측하여 사전에 필요한 조치를 신속히 취할 수 있도록 하기 위함이다.In the present embodiment, in addition to the expansion joint
타이머(140)는 주제어부(230)로부터 입력되는 신축 이음매 정보 데이터 전송 시간 간격에 관한 제어 신호를 분석하여 센서 제어부(160)로 하여금 각 센서(110, 120, 130)에 의해 측정된 각종 신축 이음매 정보 데이터를 전송 시간 간격이 경과한 후 이를 전송하기 위해 시간을 카운팅 하는데 사용된다.The
보조 메모리부(150)는 각 센서(110, 120, 130)에 의해 측정된 각종 신축 이음매 정보 데이터들을 센서부(100)가 자체적으로 저장하여 보관하기 위해 마련되어 있다.The
센서 제어부(160)는 주제어부(230)로부터 전송되는 설정된 기준 값에 따라 각 센서(110, 120, 130)에서 측정된 신축 이음매 정보 데이터인 신축 이음매(10)의 변위 데이터 및 온도 변화 데이터와 신축 이음매(10) 주변의 온도 변화 데이터를 수집하여 주제어부(230)로 전송한다.The
이 때 센서 제어부(160)가 주제어부(150)로 각 센서(110, 120, 130)에서 측정된 각종 신축 이음매 정보 데이터를 전송하기 위한 전송 조건은 각 센서(110, 120, 130)에서 측정된 각종 신축 이음매 정보 데이터들이 주제어부(230)로부터 전송된 기준 값을 초과하여 변위나 온도가 변화한 경우 또는 데이터 전송 시간 간격을 초과한 경우이다.At this time, the transmission condition for the
여기서 기준 값은 열차의 안전 운행을 담보할 수 있는 레일 신축 이음매(10)의 변위 허용치 이내의 값을 말하는 것으로서, 레일 신축 이음매(10)의 실제 변위 허용치 또는 신축 이음매(10) 자체 온도 또는 신축 이음매(10)의 주변 온도의 시간당 변화량 허용치 또는 절대적 온도 변화량 허용치 이내의 값일 수 있다.Here, the reference value refers to a value within a displacement allowance of the
즉, 센서 제어부(160)는 신축 이음매 정보 데이터인 신축 이음매(10) 부분의 변위, 신축 이음매(10) 부분의 온도 변화량 및 신축 이음매 부분(10)의 주변 온도의 변화량 중 적어도 어느 하나가 주제어부(230)에 의해 설정되어 전송된 기준 값을 초과하는 경우 각 센서(110, 110, 120)에 의해 측정된 신축 이음매(10) 부분의 변위, 신축 이음매(10) 부분의 온도 변화량 및 신축 이음매 부분(10)의 주변 온도의 변화량 데이터 모두를 주제어부(230)로 전송한다. That is, the
또한 센서 제어부(160)는 신축 이음매 부분의 변위, 신축 이음매 부분의 온도 변화량 및 상기 신축 이음매 부분의 주변 온도의 변화량 중 적어도 어느 하나가 주제어부(230)에 의해 설정된 기준 값을 초과하지 않는 경우라도 타이머(140)에 의해 측정된 시간이 주제어부(230)에 의해 설정된 데이터 전송 시간 간격을 초과하는 경우 측정된 각종 데이터 모두를 주제어부(230)로 전송한다.In addition, the
또한 센서 제어부(160)는 주제어부(230)로부터 즉각적인 신축 이음매 정보 데이터를 전송하라는 데이터 전송 명령 신호가 전송되는 경우 각종 신축 이음매 정보 데이터 모두를 주제어부(230)로 전송할 수 있다.In addition, the
센서 제어부(160)가 각 센서(110, 110, 120)에 의해 측정된 신축 이음매 정보 데이터들이 해당 기준 값을 초과하지 않더라고 데이터 전송 시간 간격을 초과하면 측정된 각종 신축 이음매 정보 데이터들을 주제어부(230)로 전송하는 이유는 주제어부(230)로 하여금 센서부(100)가 정상적으로 동작하고 있음을 알려주기 위함이다.If the
여기서, 신축 이음매(10) 부분의 변위는 설치된 4개의 신축 이음매 변위 측정 센서(110) 중 어느 하나라도 시간당 설정된 기준 값만큼 플러스나 마이너스로 길이 변화가 발생한 경우의 길이 변화량을 말한다.Here, the displacement of the
한편, 신축 이음매(10) 부분의 온도의 변화량은 신축 이음매 온도 측정 센서(120)에 의해 감지된 신축 이음매(10) 부분의 표면 온도가 시간당 설정된 기준 값만큼 플러스나 마이너스로 온도가 변화되었을 때 변화된 온도 변화량을 말한다.On the other hand, the amount of change in the temperature of the
또한, 신축 이음매(10) 부분의 주변 온도의 변화량은 외부 온도 측정 센서(130)에 의해 감지된 주변 온도가 시간당 설정된 기준 값만큼 플러스나 마이너스로 온도가 변화되었을 때 변화된 온도 변화량을 말한다.In addition, the amount of change in the ambient temperature of the
한편, 센서 제어부(160)는 각 센서(110, 120, 130)에서 측정된 신축 이음매 정보 데이터들인 신축 이음매(10) 부분의 변위, 신축 이음매(10) 부분의 온도 변화량 및 신축 이음매(10) 부분의 주변 온도의 변화량 전부가 기준 값을 초과하지 않으며, 타이머(140)에 의해 측정된 시간이 주제어부(230)에 의해 설정되어 전송된 데이터 전송 시간 간격을 초과하지 않는 경우에는 측정된 신축 이음매 정보 데이터들을 보조 메모리부(150))에 자체적으로 저장하여 보관함으로써 주제어부(230)와의 불필요한 통신이 일어나지 않도록 한다. 또한, 센서 제어부(160)는 주제어부(230)로부터 기준 값, 데이터 전송 시간 등에 관한 제어 신호를 소정 시간 이상 입력 받지 못하는 경우 주제어부(230)가 현재 신축 이음매 정보 데이터들을 받을 수 없다고 판단하여 주제어부(230)가 다음 제어 신호를 보내기 전까지 측정된 신축 이음매 정보 데이터들을 주제어부(230)로 전송하지 않고 보조 메모리부(150)에 자체 저장을 하여 주제어부(230)와의 불필요한 통신이 일어나지 않도록 한다.On the other hand, the
센서측 데이터 송수신부(170)는 서버측 데이터 송수신부(250)와 CDMA 통신 방식에 의해 무선으로 상호 각종 데이터 또는 제어 신호를 전송한다. The sensor-
중앙 서버(200)는 입력부(210), 주메모리부(220), 주제어부(230), 표시부(240) 및 서버측 데이터 송수신부(250)를 포함하며, 센서부(100) 및 살수부(200)와 각각 CDMA 통신을 통해 데이터들이나 제어 신호를 주고 받도록 철도나 지하철 또는 경전철 등의 역사나 중앙 관제실에 간단히 구비될 수 있는 개인용 컴퓨터일 수 있다.The
입력부(210)는 필요에 따라 관리자가 센서부(100)에서 측정된 각종 신축 이음매 정보 데이터들의 전송 조건인 신축 이음매(10)의 변위, 신축 이음매(10)의 온도 및 외부 온도 변화량에 대한 설정 기준 값이나 데이터 전송 시간 간격과 신축 이음매(10) 부분의 변위 허용치 등을 수정할 필요가 있는 경우 기준 값, 데이터 전송 시간 간격이나 변위 허용치 등을 변경하기 위한 제어 신호를 주제어부(230)에 입력한다. The
주메모리부(220)는 실험 또는 필드 테스트 등을 통해 안정적인 철도 운행을 담보할 수 있는 철도 레일 신축 이음매(10)의 변위 허용치 등의 기축적된 데이터들, 센서부(100)로부터 입력되는 각종 신축 이음매 정보 데이터들과 입력부(210)의 입력 값 등이 저장되어 있다.The
주제어부(230)는 센서부(100)에서 측정된 각종 신축 이음매 정보 데이터들의 전송 조건을 지정하고 전송 조건에 해당 시 센서부(100)에서 측정된 데이터들을 전송 받아 신축 이음매(10) 부분의 변위가 허용치를 초과하는지 여부를 판단한다. 만일 허용치를 초과한 경우라면 주제어부(230)는 살수부(300)로 하여금 즉각적으로 신축 이음매(10) 부분에 물을 공급하는 살수 작업을 자동으로 수행토록 하여 신축 이음매(10) 부분의 변위가 허용치 이내로 신속히 복귀되도록 하며, 신축 이음매(10) 부분의 변위가 허용치 이내로 복귀되면 자동으로 살수 작업을 중단하도록 살수부(300)를 제어한다. The main controller 230 designates a transmission condition of the various expansion joint information data measured by the
또한, 주제어부(230)는 데이터 전송 시간 간격을 초과하여 센서부(100)로부터 측정된 각종 신축 이음매 정보 데이터들을 전송 받을 조건에 해당됨에도 이를 전송 받지 못하거나, 즉각적으로 신축 이음매 정보 데이터들을 전송 하라는 데이터 전송 명령 신호를 센서 제어부(160)에 전송하였음에도 센서부(100)로부터 신축 이음매 정보 데이터들을 전송 받지 못하는 경우 센서부(100)의 작동 이상으로 판단하고 이를 표시부(240)를 통해 표시하여 관리자에게 경고한다.In addition, the main control unit 230 does not receive the data even if the condition for receiving the various expansion joint information data measured from the
한편, 주제어부(230)는 센서 제어부(160)에 기준 값, 데이터 전송 시간 간격 등에 관한 제어 신호를 일정 시간 간격으로 전송하여 주제어부(230)가 정상 동작을 하고 있다는 것을 알려줌으로써 각 센서(110, 120, 130)에 의해 측정된 신축 이음매 정보 데이터들의 전송 가능 유무를 센서 제어부(160)로 하여금 판단할 수 있도록 한다.Meanwhile, the main controller 230 transmits a control signal regarding a reference value, a data transmission time interval, and the like to the
표시부(240)는 주제어부(230)에 의해 설정된 기준 값, 센서부(100)에 의해 전송되는 각종 신축 이음매 정보 데이터들, 데이터 전송 시간 간격, 센서부(100)의 작동 이상 여부 및 살수부(300)의 작동 유무 등에 관한 정보를 표시한다.The
본 실시예에서 표시부(240)는 디스플레이 등 시각적 현시 장치로 마련되어 있으나 경고 알림음 등의 청각적 현시 장치 또는 둘을 모두 포함하는 장치로 마련되어도 무방하다. In the present embodiment, the
서버측 데이터 송수신부(250)는 센서측 데이터 송수신부(170) 및 살수측 데이터 송수신부(330)와 각각 CDMA 통신 방식에 의해 무선으로 상호 각종 데이터 또는 제어 신호를 교환한다. The server-side data transceiver 250 exchanges various data or control signals with the sensor-
살수부(300)는 살수 제어부(310), 살수기(320) 및 살수측 데이터 송수신부(320)을 포함하며, 신축 이음매(10) 인근에 배치되어 있다.The sprinkling
살수 제어부(310)는 주제어부(230)로부터 입력되는 살수기 작동 제어 신호에 따라 살수기(320)의 작동을 제어하여 신축 이음매(10)에 신속히 물을 자동으로 공급하여 줌으로써 변위 허용치를 초과한 신축 이음매(10)가 변위 허용치 이내로 신속히 복귀할 수 있도록 하며, 살수기(320)의 작동에 의해 신축 이음매(10)가 변위 허용치 내로 복귀한 경우 물 공급을 자동으로 중단한다. 또한 살수 제어부(310)는 살수기(320)의 작동 정보 및 작동 중지 정보를 주제어부(230)로 전송하여 주제어부(230)가 살수기(320)의 현재 작동 유무를 파악할 수 있도록 한다.The sprinkling
살수측 데이터 송수신부(330)는 서버측 데이터 송수신부(250)와 CDMA 통신 방식에 의해 무선으로 살수기(320)의 작동 정보 데이터를 전송하고, 살수기(320) 작동 제어 신호를 전송 받는다.The watering-side data transmitting and receiving
이하에서는 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 레일 신축 이음매의 변위 검지와 살수 방법에 관하여 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the displacement detection and sprinkling method of the railway rail expansion joint according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
도 2는 철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 방법을 순차적으로 나타낸 플로우 챠트이다.2 is a flow chart sequentially showing the displacement detection and watering method of the railway rail expansion joint.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 레일 신축 이음매의 변위 검지와 살수 방법은 먼저 철도 레일 신축 이음매(10) 부분의 길이 방향의 변위 정보 데이터, 상기 신축 이음매 부분의 온도 정보 데이터 및 상기 신축 이음매 부분의 주변 온도 정보 데이터로 구성된 신축 이음매 정보 데이터를 센서부(100)가 수집하는 신축 이음매 정보 데이터 수집 단계(S10)에서 출발한다.1 and 2, the displacement detection and sprinkling method of the railway rail expansion joint according to an embodiment of the present invention, first, the displacement information data in the longitudinal direction of the railway
즉 신축 이음매 변위 측정 센서(110), 신축 이음매 온도 측정 센서(120), 외부 온도 측정 센서(130)를 이용하여 실시간으로 신축 이음매(10) 부분의 길이 방향의 변위 정보 데이터, 상기 신축 이음매 부분의 온도 정보 데이터 및 상기 신축 이음매 부분의 주변 온도 정보 데이터인 신축 이음매 정보 데이터를 수집한다.That is, the displacement information data in the longitudinal direction of the
수집된 신축 이음매 정보 데이터는 센서부(100)가 중앙 서버(200)로 전송할 조건에 해당하는지 여부를 판단하는 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건 충족 여부 판단 단계(S20)를 거친다.The collected stretched joint information data is subjected to a step (S20) of determining whether the
즉 센서 제어부(160)는 각 센서(110, 120, 130)에 의해 수집된 신축 이음매 정보 데이터를 개인용 컴퓨터인 중앙 서버(200)의 주제어부(230)로 전송할 조건에 해당하는지 여부를 판단한다.That is, the
여기서, 신축 이음매 정보 데이터의 전송 조건에 만족하는 경우는 각 센서(110, 120, 130)에 의해 측정된 신축 이음매 정보인 신축 이음매(10) 부분의 변위, 신축 이음매(10) 부분의 온도 변화량 및 신축 이음매(10) 부분의 주변 온도의 변화량 중 적어도 어느 하나가 주제어부(230)에 의해 설정되어 센서부(100)로 전송된 상술한 기준 값을 초과하는 경우이다.In this case, when the transmission condition of the expansion joint information data is satisfied, the displacement of the
만일, 기준 값을 초과하지 않는 경우에는 신축 이음매 정보 데이터의 전송 조건에 만족하는 경우는 주제어부(230)에 의해 설정되어 센서 제어부(160)로 전송된 데이터 전송 시간 간격을 초과하여 시간이 경과된 경우이다.If the reference value is not exceeded, if the condition for transmitting the stretched joint information data is satisfied, the time is exceeded after exceeding the data transmission time interval set by the main controller 230 and transmitted to the
한편, 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건을 충족하지 않는 경우에는 신축 이음매 정보 데이터는 주제어부(230)로 전송하지 않고 차후 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건에 만족하는 경우 전송을 위해 보조 메모리부(150)에 자체적으로 저장하여 보관하며, 센서부(100)는 신축 이음매 정보 데이터를 수집하는 단계(S10)를 재 수행하게 된다. Meanwhile, when the expansion joint information data transmission condition is not satisfied, the expansion joint information data is not transmitted to the main controller 230, and when the expansion joint information data transmission condition is satisfied later, the auxiliary
만일, 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건에 충족하면, 센서 제어부(160)는 주제어부(230)로 수집된 상기 신축 이음매 정보 데이터를 전송하는 신축 이음매 정보 데이터 전송 단계(S30)를 수행한다. If the stretched joint information data transmission condition is satisfied, the
이때 전송은 CDMA 무선 통신 방식을 이용하여 이루어지게 된다.In this case, the transmission is performed using the CDMA wireless communication method.
이후 신축 이음매 정보 데이터가 센서부(100)로부터 중앙 서버(200)로 정상적으로 전송되는지 여부를 주제어부(230)가 판단하는 신축 이음매 정보 데이터 정상 전송 여부 판단 단계(S40)를 수행한다.Subsequently, the control unit 230 determines whether the expansion joint information data is normally transmitted whether the expansion joint information data is normally transmitted from the
신축 이음매 정보 데이터 정상 전송 여부 판단 결과 중앙 서버(200)로 신축 이음매 정보 데이터가 정상적으로 전송되지 않는 경우 센서부(100)의 작동 이상의 경고하는 단계(S45)를 수행한다.As a result of determining whether the expansion joint information data is normally transmitted, if the expansion joint information data is not normally transmitted to the
즉 주제어부(230)는 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건을 충족함에도 센서 제어부(160)로부터 신축 이음매 정보 데이터를 정상적으로 전송 받지 못하는 경우 이는 센서부(100)의 작동 이상으로 판단하고 표시부(240)를 통해 경고함으로써 관리자로 하여금 즉각적인 조치가 이루어질 수 있도록 한다. That is, when the main controller 230 does not normally receive the expansion joint information data from the
한편, 신축 이음매 정보 데이터가 정상적으로 전송된 경우에는 이를 분석하여 신축 이음매(10) 부분의 변위가 허용 기준치를 초과하여 즉각적으로 살수 작업을 수행하여야 할 필요가 있는 살수 조건에 해당하는지 여부를 주제어부(230)가 판단하는 신축 이음매 살수 조건 충족 여부 판단 단계(S50)를 수행한다.On the other hand, when the expansion joint information data is transmitted normally, it is analyzed to determine whether the displacement of the
판단 결과, 신축 이음매 살수 조건에 충족하는 경우 살수기(320)를 작동시켜 신축 이음매 부분에 물을 공급하는 살수기 작동 단계(S60)를 수행한다.As a result of the determination, when the expansion joint sprinkling condition is satisfied, the
즉 주제어부(230)는 CDMA 무선 통신 방식을 통해 살수부(300)의 살수 제어부(310)에 즉각적인 살수기(320) 작동 명령 신호를 전송하며, 이에 따라 살수 제어부(310)가 살수기(320)를 작동하여 허용 기준치를 초과하여 열팽창한 신축 이음매 부분에 즉각적으로 물이 공급될 수 있도록 한다.That is, the main controller 230 transmits an
한편, 살수기(320)가 작동하는 경우 살수 제어부(310)는 살수기(320)의 작동 정보 데이터를 주제어부(230)로 CDMA 무선 통신 방식을 통해 전송하는 살수기 작동 정보 데이터 전송 단계(S70)를 수행하여, 주제어부(230)가 살수기(320)의 현재 작동 상태를 파악할 수 있게 한다.On the other hand, when the
그런 다음, 살수기(310)의 작동에 의해 신축 이음매(10) 부분의 변위가 허용 기준치 내로 복귀하여 안정화 되었는지 여부를 판단하는 신축 이음매 안정화 여부 판단 단계(S80)를 수행한다.Then, the expansion joint stabilization step (S80) is performed to determine whether the displacement of the
즉 주제어부(230)는 센서 제어부(160)로부터 입력되는 신축 이음매 정보 데이터를 분석하여 신축 이음매(10) 부분의 변위가 허용 기준치 내로 복귀하여 안정화 되었는지 여부를 판단한다.That is, the main controller 230 analyzes the expansion joint information data input from the
만일 신축 이음매(10)가 안정화된 경우에는 살수기(320)의 작동이 더 이상 요구되지 않으므로, 주제어부(230)가 살수 제어부(310)에 살수기 작동 중지 명령 신호를 전송하여 살수 제어부(310)로 하여금 살수기(320)의 작동을 중지하도록 살수기 작동 중지 단계(S90)를 수행한다.If the
마지막으로 살수기(320)의 작동이 중지된 경우 살수 제어부(310)는 살수기(320)의 작동 중지 정보 데이터를 주제어부(230)로 CDMA 무선 통신 방식을 통해 전송하는 살수기 작동 중지 정보 데이터 전송 단계(S100)를 수행하여 주제어부(230)가 살수기(320)의 현재 작동 중지 상태를 파악할 수 있도록 하면 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 방법은 완료되게 된다. Finally, when the operation of the
이상과 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치 및 그 방법에 의하면 철도 레일 신축 이음매(10)의 길이 방향의 변위 감지를 위한 직접적인 수단인 신축 이음매 변위 측정 센서(110) 이외에 간접적인 변위 감지 수단인 신축 이음매 온도 측정 센서(120) 또는 외부 온도 측정 센서(130)를 추가로 구비함으로써 보다 정밀한 변위 감지가 가능할 뿐만 아니라, 직접적인 변위 감지 수단의 에러나 고장에도 신축 이음매(10)의 길이 방향의 변위를 감지하여 열차의 안전 운행을 담보할 수 있는 유리한 효과가 있다.According to the above-described displacement detection and sprinkling device of the railway rail expansion joint according to an embodiment of the present invention and the method thereof, the expansion joint displacement measurement sensor which is a direct means for detecting the displacement in the longitudinal direction of the railway rail expansion joint 10 ( In addition to the indirect displacement sensing means, the expansion joint
뿐만 아니라, 급격한 이상 고온 현상으로 인해 신축 이음매(10)의 변위 허용치가 초과된 경우 변위 감지 수단에 의해 감지된 정보를 바탕으로 살수기(320)를 자동 제어하여 신축 이음매(10)에 물을 자동적으로 신속히 공급하여 줌으로써 신축 이음매(10)의 변위가 허용치 이내로 신속하게 복귀 될 수 있도록 하여 신축 이음매(10)의 변위 관리에 들어가는 인력 및 시간을 절약하고 열차의 안전 운행을 담보할 수 있는 유리한 효과가 있다.In addition, when the displacement allowance of the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태의 공정 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And falls within the scope of the invention.
10 : 철도 레일 신축 이음매 100 : 센서부
110 : 신축 이음매 변위 측정 센서 120 : 신축 이음매 온도 측정 센서
130 : 외부 온도 측정 센서 140 : 타이머
150 : 보조 메모리부 160 : 센서 제어부
170 : 센서측 데이터 송수신부 200 : 중앙 서버
210 : 입력부 220 : 주메모리부
230 : 주제어부 240 : 표시부
250 : 서버측 데이터 송수신부 300 : 살수부
310 : 살수 제어부 320 : 살수기
330 : 살수측 데이터 송수신부10: rail rail expansion joint 100: sensor
110: expansion joint displacement measurement sensor 120: expansion joint temperature measurement sensor
130: external temperature measuring sensor 140: timer
150: auxiliary memory unit 160: sensor control unit
170: sensor side data transceiver 200: central server
210: input unit 220: main memory unit
230: main control unit 240: display unit
250: server-side data transmission and reception unit 300: watering unit
310: watering control unit 320: watering machine
330: watering side data transmission and reception unit
Claims (15)
상기 신축 이음매 부분의 인근에 배치되어 있으며 상기 신축 이음매 부분에 물을 공급하는 살수부,
상기 센서부에서 측정된 신축 이음매 정보 데이터들의 전송 조건을 지정하고 전송 조건에 해당 시 상기 신축 이음매 정보 데이터들을 전송 받아 상기 신축 이음매 부분의 변위가 허용치를 초과하는지 여부를 판단하고 허용치를 초과한 경우 상기 살수부로 하여금 즉각적인 살수 작업을 수행토록 하여 상기 신축 이음매 부분의 변위가 허용치 이내로 복귀되도록 상기 살수부를 제어하는 주제어부를 포함하는 중앙 서버
를 포함하는
철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치.In addition to the expansion joint displacement measuring sensor for measuring the longitudinal displacement of the railway rail expansion joint portion, and the expansion joint temperature measurement sensor for measuring the temperature of the expansion joint portion or an external temperature measurement sensor for measuring the ambient temperature of the expansion joint portion Sensor unit, including
A watering unit disposed in the vicinity of the expansion joint part and supplying water to the expansion joint part,
Specify the transmission condition of the stretched joint information data measured by the sensor unit, and if the stretched joint information data is received when the transfer condition is met, it is determined whether the displacement of the stretched joint portion exceeds the allowable value, and if the allowable value is exceeded. A central server including a main control unit for controlling the watering unit to cause the watering unit to immediately perform the watering operation so that the displacement of the expansion joint portion is returned within the allowable value;
Containing
Scattering device with displacement detection of railway rail expansion joints.
상기 센서부는
상기 신축 이음매 정보인 신축 이음매 부분의 변위, 상기 신축 이음매 부분의 온도 변화량 및 상기 신축 이음매 부분의 주변 온도의 변화량 중 적어도 어느 하나가 상기 주제어부에 의해 설정된 해당 기준 값을 초과하는 경우 상기 신축 이음매 정보 데이터들을 상기 주제어부로 전송하는 센서 제어부를
더 포함하는
철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치.The method of claim 1,
The sensor unit
The expansion joint information when at least one of the displacement of the expansion joint portion that is the expansion joint information, the temperature change amount of the expansion joint portion, and the change amount of the ambient temperature of the expansion joint portion exceeds a corresponding reference value set by the main controller; A sensor controller for transmitting data to the main controller
More included
Scattering device with displacement detection of railway rail expansion joints.
상기 센서부는
타이머를 더 포함하며,
상기 센서 제어부는
상기 신축 이음매 정보인 상기 신축 이음매 부분의 변위, 상기 신축 이음매 부분의 온도 변화량 및 상기 신축 이음매 부분의 주변 온도의 변화량 전부가 상기 주제어부에 의해 설정된 해당 기준 값을 초과하지 않는 경우라도 상기 타이머에 의해 측정된 시간이 상기 주제어부에 의해 설정된 데이터 전송 시간 간격을 초과하는 경우 상기 신축 이음매 정보 데이터들을 상기 주제어부로 전송하는
철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치.3. The method of claim 2,
The sensor unit
Further comprising a timer,
The sensor control unit
Even if the displacement of the expansion joint portion that is the expansion joint information, the temperature change amount of the expansion joint portion, and the change amount of the ambient temperature of the expansion joint portion do not exceed a corresponding reference value set by the main controller, by the timer. When the measured time exceeds the data transmission time interval set by the main control unit for transmitting the expansion joint information data to the main control unit
Scattering device with displacement detection of railway rail expansion joints.
상기 센서부는
상기 신축 이음매 정보인 상기 신축 이음매 부분의 변위, 상기 신축 이음매 부분의 온도 변화량 및 상기 신축 이음매 부분의 주변 온도의 변화량 전부가 상기 주제어부에 의해 설정된 기준 값을 초과하지 않으며, 상기 타이머에 의해 측정된 시간이 상기 주제어부에 의해 설정된 데이터 전송 시간 간격을 초과하지 않는 경우 상기 신축 이음매 정보 데이터들을 자체 내에 저장하는 보조 메모리부
를 더 포함하는
철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치.4. The method of claim 3,
The sensor unit
The displacement of the expansion joint portion that is the expansion joint information, the temperature change amount of the expansion joint portion, and the change amount of the ambient temperature of the expansion joint portion do not exceed the reference value set by the main controller, and are measured by the timer. When the time does not exceed the data transmission time interval set by the main control unit auxiliary memory unit for storing the expansion joint information data in itself
Further comprising
Scattering device with displacement detection of railway rail expansion joints.
상기 중앙 서버는
상기 센서부 및 상기 살수부와 각각 CDMA 통신을 통해 각종 데이터 또는 제어 신호를 상호 전송하는 개인용 컴퓨터인
철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치.5. The method of claim 4,
The central server
A personal computer that mutually transmits various data or control signals with the sensor unit and the watering unit through CDMA communication, respectively.
Scattering device with displacement detection of railway rail expansion joints.
상기 중앙 서버는
상기 주제어부에 의해 설정되는 상기 기준 값을 변경 입력하는 입력부,
상기 기준 값 및 상기 신축 이음매 정보 데이터들을 저장하는 주메모리부, 그리고,
상기 기준값 및 상기 신축 이음매 정보 데이터들을 표시하는 표시부
를 포함하는
철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치.The method of claim 5,
The central server
An input unit for changing and inputting the reference value set by the main control unit,
A main memory unit for storing the reference value and the expansion joint information data, and
A display unit for displaying the reference value and the expansion joint information data
Containing
Scattering device with displacement detection of railway rail expansion joints.
상기 주제어부는
상기 타이머에 의해 측정된 시간이 상기 주제어부에 의해 설정된 데이터 전송 시간 간격을 초과하는 경우에 해당하여 상기 신축 이음매 정보 데이터들을 전송 받는 조건에 해당됨에도 상기 센서부로부터 상기 신축 이음매 정보 데이터들을 전송 받지 못하는 경우 상기 센서부의 작동 이상으로 판단하고 이를 상기 표시부를 통해 표시하여 경고하는
철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치.The method of claim 6,
The main fisherman
Even if the time measured by the timer exceeds the data transmission time interval set by the main controller, the expansion joint information data may not be received from the sensor unit even though a condition for receiving the expansion joint information data is received. If it is determined that the operation of the sensor unit is abnormal and displays it through the display unit to warn
Scattering device with displacement detection of railway rail expansion joints.
상기 살수부는
상기 신축 이음매 부분에 물을 공급하는 살수기, 그리고,
상기 살수기의 작동을 제어하며 상기 살수기의 작동 상태 정보 데이터를 상기 주제어부에 전송하는 살수 제어부
를 포함하며,
상기 표시부는 상기 살수기의 작동 상태 정보 데이터도 표시하는
철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 장치.8. The method of claim 7,
The watering unit
Watering machine for supplying water to the expansion joint portion, and
A watering control unit that controls the operation of the watering machine and transmits operation state information data of the watering machine to the main control unit.
Including;
The display unit also displays operating state information data of the sprinkler.
Scattering device with displacement detection of railway rail expansion joints.
수집된 상기 신축 이음매 정보 데이터를 상기 센서부가 중앙 서버로 전송할 조건에 해당하는지 여부를 판단하는 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건 충족 여부 판단 단계,
상기 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건에 충족하는 경우 상기 센서부가 상기 중앙 서버로 상기 신축 이음매 정보 데이터를 전송하는 신축 이음매 정보 데이터 전송 단계,
상기 중앙 서버가 전송 받은 상기 신축 이음매 정보 데이터를 분석하여 신축 이음매 부분의 변위가 허용 기준치를 초과하여 살수 조건에 해당하는지 여부를 판단하는 신축 이음매 살수 조건 충족 여부 판단 단계,
상기 신축 이음매 살수 조건에 충족하는 경우 살수기를 작동시켜 상기 신축 이음매 부분에 물을 공급하는 살수기 작동 단계,
상기 살수기가 작동하는 경우 상기 살수기의 작동 정보 데이터를 상기 중앙 서버로 전송하는 살수기 작동 정보 데이터 전송 단계,
상기 살수기의 작동에 의해 상기 신축 이음매 부분의 변위가 허용 기준치 내로 복귀하여 안정화 되었는지 여부를 판단하는 신축 이음매 안정화 여부 판단 단계,
상기 신축 이음매가 안정화된 경우 상기 살수기의 작동을 중지하는 살수기 작동 중지 단계, 그리고,
상기 살수기의 작동이 중지된 경우 상기 살수기의 작동 중지 정보 데이터를 상기 중앙 서버로 전송하는 살수기 작동 중지 정보 데이터 전송 단계
를 포함하는
철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 방법.A step of collecting the elastic joint information data in which the sensor unit collects the elastic joint information data composed of the displacement information data in the longitudinal direction of the railway rail expansion joint part and the temperature information data of the expansion joint part or the ambient temperature information data of the expansion joint part,
Determining whether the stretched joint information data transmission condition is satisfied to determine whether the collected stretched joint information data corresponds to a condition to be transmitted to the central server by the sensor unit;
A step of transmitting a stretched joint information data in which the sensor unit transmits the stretched joint information data to the central server when the stretched joint information data transmission condition is satisfied;
Determining whether the expansion joint expansion condition is satisfied by analyzing the expansion joint information data received by the central server to determine whether the displacement of the expansion joint portion exceeds the allowable reference value and corresponds to the watering condition;
A sprinkler operating step of supplying water to the elastic joint part by operating the sprinkler when the expansion joint sprinkling conditions are satisfied;
A sprinkler operation information data transmission step of transmitting operation information data of the sprinkler to the central server when the sprinkler operates;
Determining whether the expansion joint is stabilized by the operation of the sprinkler to determine whether the displacement of the expansion joint is within the allowable reference value and stabilized;
A sprinkler deactivation step of stopping the operation of the sprinkler when the expansion joint is stabilized, and
Watering machine stop information data transmission step of transmitting the water stop operation information data of the water dispenser to the central server when the operation of the water dispenser is stopped;
Containing
Displacement detection and watering method of railway rail expansion joints.
상기 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건 충족 여부 판단 단계에서,
상기 신축 이음매 정보 데이터의 전송 조건은
상기 센서부에 의해 측정된 상기 신축 이음매 정보인 상기 신축 이음매 부분의 변위, 상기 신축 이음매 부분의 온도 변화량 및 상기 신축 이음매 부분의 주변 온도의 변화량 중 적어도 어느 하나가 상기 중앙 서버의 주제어부에 의해 설정되어 상기 센서부로 전송된 기준 값을 초과하는 경우인
철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 방법.In claim 9,
In the determining whether the expansion joint information data transmission condition is satisfied,
The transmission condition of the expansion joint information data is
At least one of the displacement of the expansion joint portion, which is the expansion joint information measured by the sensor unit, the change amount of the temperature of the expansion joint portion, and the change amount of the ambient temperature of the expansion joint portion, is set by the main control unit of the central server. Is exceeding the reference value transmitted to the sensor unit
Displacement detection and watering method of railway rail expansion joints.
상기 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건 충족 여부 판단 단계에서,
상기 센서부에 의해 측정된 신축 이음매 정보인 상기 신축 이음매 부분의 변위, 상기 신축 이음매 부분의 온도 변화량 및 상기 신축 이음매 부분의 주변 온도의 변화량 중 적어도 어느 하나가 상기 중앙 서버의 주제어부에 의해 설정되어 상기 센서부로 전송된 기준 값을 초과하지 않는 경우
상기 신축 이음매 정보 데이터의 전송 조건은
상기 주제어부에 의해 설정되어 상기 센서부로 전송된 데이터 전송 시간 간격을 초과한 경우인
철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 방법.11. The method of claim 10,
In the determining whether the expansion joint information data transmission condition is satisfied,
At least one of the displacement of the expansion joint portion, which is the expansion joint information measured by the sensor unit, the temperature change amount of the expansion joint portion, and the change amount of the ambient temperature of the expansion joint portion is set by the main control unit of the central server. If the reference value transmitted to the sensor unit does not exceed
The transmission condition of the expansion joint information data is
When the data transmission time interval set by the main control unit and transmitted to the sensor unit is exceeded
Displacement detection and watering method of railway rail expansion joints.
상기 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건 충족 여부 판단 단계는,
상기 신축 이음매 정보 데이터 전송 조건을 충족하지 않는 경우 상기 신축 이음매 정보 데이터를 상기 중앙 서버로 전송하지 않고 상기 센서부가 자체적으로 보관하는 단계를
더 포함하는
철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 방법.12. The method of claim 11,
Determining whether or not the stretch joint information data transmission condition is satisfied,
If the elastic joint information data transmission conditions are not satisfied, the sensor unit does not transmit the elastic joint information data to the central server and stores the sensor itself.
More included
Displacement detection and watering method of railway rail expansion joints.
상기 중앙 서버는 개인용 컴퓨터이며,
상기 중앙 서버는 상기 센서부 및 살수부와 CDMA 통신을 통해 각종 데이터 또는 제어 신호를 상호 전송하는
철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 방법.The method of claim 12,
The central server is a personal computer,
The central server mutually transmits various data or control signals through the CDMA communication with the sensor unit and the watering unit.
Displacement detection and watering method of railway rail expansion joints.
상기 신축 이음매 정보 데이터 전송 단계와 상기 신축 이음매 살수 조건 충족 여부 판단 단계 사이에,
상기 신축 이음매 정보 데이터가 상기 중앙 서버로 정상적으로 전송되는지 여부를 판단하는 신축 이음매 정보 데이터 정상 전송 여부 판단 단계
를 더 포함하는
철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 방법.The method according to any one of claims 9 to 13,
Between the step of transmitting the elastic joint information data and determining whether the expansion joint sprinkling condition is satisfied,
Determining whether or not the normal expansion joint information data is normally transmitted whether the expansion joint information data is normally transmitted to the central server
Further comprising
Displacement detection and watering method of railway rail expansion joints.
상기 신축 이음매 정보 데이터 정상 전송 여부 판단 결과 상기 중앙 서버로 상기 신축 이음매 정보 데이터가 정상적으로 전송되지 않는 경우,
상기 센서부의 작동 이상의 경고하는 단계
를 더 포함하는
철도 레일 신축 이음매의 변위 감지와 살수 방법.The method of claim 14,
As a result of determining whether the expansion joint information data is normally transmitted, when the expansion joint information data is not normally transmitted to the central server,
Warning of abnormal operation of the sensor unit
Further comprising
Displacement detection and watering method of railway rail expansion joints.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120027481A KR101280787B1 (en) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | The displacement sensing and spray water device of railway rail and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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KR101280787B1 true KR101280787B1 (en) | 2013-07-05 |
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ID=48996284
Family Applications (1)
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