KR101303038B1 - Displacement device of the spring-loaded automatic tensioning device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기차의 팬터그래프와 직접 접촉하여 전기를 공급해 주는 설비인 전차선과 안정된 집전을 위해 일정한 장력을 유지시켜주며, 온도변화에 따른 전차선 길이변화에 대해 장력장치가 제대로 작동하고 있는지를 측정하기 위한 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a displacement measuring device of a spring-type automatic tension adjusting device, and more particularly, to maintain a constant tension for the electric power line and a stable current collector, which is a facility that supplies electricity by directly contacting the pantograph of the electric vehicle, The present invention relates to a displacement measuring device of a spring-loaded automatic tension adjusting device for measuring whether the tension device is operating properly with respect to the change in the length of the catenary.
일반적으로 전차선은 전기차의 팬터그래프와 직접 접촉하여 전기를 공급해 주는 설비로 양호한 집전을 위해서는 일정한 장력이 유지되어야 한다. In general, a catenary is a device that supplies electricity by directly contacting a pantograph of an electric vehicle. A constant tension must be maintained for good current collection.
전차선 장력을 자동으로 조정하는 장치에는 활차식, 도르레식(고속선), 스프링식이 있으며 2011년말까지 약 3,000조가 설치되어 있다. 이중 활차식이 가장 많이 설치되어 왔으나, 활차내부 베어링 부분에서 부식이 발견되어 유지보수 효율화 및 무보수화를 위하여 2004년부터 중소기업청 구매조건부 신제품 개발사업으로 스프링식 자동장력조정장치를 개발 성공하여 2005년부터 구매를 추진하게 되었다.The device to automatically adjust the tension of catenary is pulley type, pulley type and spring type, and about 3,000 sets are installed by the end of 2011. The double pulley type has been installed the most, but since corrosion was found in the bearing part of the pulley, the spring type automatic tension adjusting device was successfully developed and purchased as a new product development project under the purchase condition of Small and Medium Business Administration since 2004 to improve maintenance efficiency and maintenance. Was promoted.
스프링식 자동장력조정장치는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 온도변화에 따른 전차선의 신축, 팽창(길이변화) 발생시 장력장치 내부 스프링에 의한 탄성력으로 일정한 장력을 유지시켜주는 장치이며, 장력장치 동작상태를 장력장치 하부에 설치되어 있는 스트로크의 눈금자를 직원들이 순회점검시 읽고 판단하고 있다. The spring-type automatic tension adjusting device is a device that maintains a constant tension with elastic force by an internal spring in the tension device when the expansion and expansion (length change) of the tank line according to the temperature change as shown in Figures 1 and 2, tension device The staff reads and judges the stroke of the stroke installed in the lower part of the tension device during the circuit inspection.
스프링식 자동장력조장장치의 생명은 스프링의 탄성계수(k) 이며 교체시까지 이 값은 변화가 없어야 한다.The life of the spring-loaded automatic tensioning device is the elastic modulus of the spring (k) and should remain unchanged until replacement.
만일 탄성계수가 변화하면 장력장치의 기능이 상실되기 때문에 전차선의 장력을 유지하기가 어렵고 자칫 사고로 이어질 수 있는 문제점이 있는 것이다. If the modulus of elasticity is changed, it is difficult to maintain the tension of the chariot because of the loss of the function of the tension device, which may lead to accidents.
현재 일부소속에서 장력장치 순회점검결과(온도와 눈금자값)를 기록 관리하고 있으나, 관리가 잘 안되고 있는 실정이다. Currently, some of the tension device circuit inspection results (temperature and ruler values) are recorded and managed, but the management is not well managed.
시설물을 과학적으로 관리하기 위해서는 일, 월, 년 단위의 데이터 기록관리 및 변화상태 분석이 필요한데 현실적으로 어렵고 스프링의 탄성계수를 측정하기 위해서 장력장치를 철거하고 분해해야만 하는 문제점이 있는 것이다.
In order to manage the facility scientifically, the daily, monthly, and yearly data record management and change state analysis are required, which is difficult in reality and requires the dismantling and dismantling of the tension device to measure the spring elastic modulus.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하고자 발명된 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and has the following objectives.
본 발명은 전기차의 팬터그래프와 직접 접촉하여 전기를 공급해 주는 설비인 전차선과 안정된 집전을 위해 일정한 장력을 유지시켜주며, 온도변화에 따른 전차선 길이변화에 대해 장력장치가 제대로 작동하고 있는지를 측정하기 위한 스프링식 자동장력조정의 변위측정장치를 제공함에 그 목적이 있다.
The present invention maintains a constant tension for stable electric current and the front line of the equipment that supplies electricity by directly contacting the pantograph of the electric vehicle, and a spring for measuring whether the tension device is properly operating against the change in the length of the line according to temperature changes It is an object of the present invention to provide a displacement measuring device for automatic tension adjustment.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 구성을 가진 실시 예에 의하여 구현된다.
The present invention for achieving the above object is implemented by an embodiment having the following configuration.
본 발명 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치는 스프링식 자동장력조정장치의 변화를 측정하는 센서부와, 센서부를 통해 측정된 데이터를 저장하고 통신부로 전송하는 제어부와, 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치에 전원을 공급하는 전원부와, 외부와 무선통신으로 데이터 요청신호를 받아 저장된 데이터를 제어부에서 전달받아 이를 외부로 무선전송하는 통신부를 포함하여 구성되는 특징이 있다.
The displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjustment device of the present invention is a sensor unit for measuring the change of the spring-type automatic tension adjustment device, a control unit for storing and transmitting the data measured through the sensor unit, and the spring-type automatic tension adjustment device It includes a power supply unit for supplying power to the displacement measuring device of the, and a communication unit for receiving the data request signal in the wireless communication with the outside and receiving the stored data from the control unit and transmitting it wirelessly to the outside.
본 발명 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치는 전기차의 팬터그래프와 직접 접촉하여 전기를 공급해 주는 설비인 전차선에 일정한 장력을 유지시킬 수 있는 자동장력조정장치를 감시하므로 안정된 집전을 할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.Displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjustment device of the present invention monitors the automatic tension adjustment device that can maintain a constant tension on the electric tank line, which is a facility for supplying electricity by directly contacting the pantograph of the electric vehicle, so that stable current collection can be achieved. Has
또한 온도변화에 따른 누적된 감시정보는 길이변화의 상관관계 분석이 가능하며 시설물 유지보수를 과학적으로 수행할 수 있는 효과를 갖는다.
In addition, the accumulated monitoring information according to the temperature change can correlate the change in the length and have the effect of scientifically performing the maintenance of the facility.
도 1 및 도 2는 종래의 스프링식 자동장력조정장치를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치를 나타낸 블럭구성도.1 and 2 is a view showing a conventional spring-type automatic tension adjustment device,
Figure 3 is a block diagram showing a displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjustment device according to the present invention.
출원인은 이하에서 첨부도면을 참조하여 앞서 본 실시 예들의 구성을 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The applicant will now describe in detail the construction of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.Detailed descriptions of well-known functions and constructions that may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 작용상태를 살펴보면 다음과 같다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings look at the operating state of the present invention.
스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치는 도3에 나타난바와 같이,Displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjustment device as shown in Figure 3,
스프링식 자동장력조정장치의 변화를 측정하는 센서부(110)와,
센서부를 통해 측정된 데이터를 저장하고 통신부로 전송하는 제어부(120)와,A
변위측정장치에 전원을 공급하는 전원부(130)와,A
외부와 무선통신으로 데이터 요청신호를 받아 저장된 데이터를 제어부에서 전달받아 이를 외부로 전송하는 통신부(140)를 포함하여 구성된다.
The
상기 센서부(110)는 변위센서 값을 읽어들일 뿐만 아니라 스프링식 자동장력조정장치의 기울기 센서 값, 온도센서 값을 읽어들인다. 센서부(110)의 변위센서는 전자기장의 원리를 이용한 기준점과 목표점(자석)의 변화에 따라 변위를 측정한다.The
상기 제어부(120)는 CPU, EEPROM, Real Time Clock(이하 RTC) 을 포함하여 구성되는데. 변위측정, 온도측정, 기울기측정, EEPROM 핸들링, RTC 중 어느 하나 이상의 동작을 일정시간 간격으로 동작하도록 되어 있다.The
상기 제어부(120)는 일정시간 간격으로 측정된 값을 EEPROM에 저장, 누적하며 이것은 점검과 유지보수에서 대단히 중요한 정보이다.The
상기 전원부(130)는 무선 통신 모듈을 위해 배터리를 사용해 각 부분에 전원을 공급한다.The
상기 통신부(140)는 BlueTooth 모듈, WiFi 모듈, ZigBee 모듈로서 구성되며 이는 모두 무선 통신 모듈이다. 또한 일정시간 간격으로 Power-On 하여 동작하면서 자신의 장치 ID를 송출하고 10ms 안에 통신대상이 있는지를 확인한다.The
이 때 통신 대상이 확인이 안되는 경우 Power-Off 하여 전력절약모드로 동작하고 통신 대상이 확인되면 저장된 EEPROM 데이터를 확인된 통신대상으로 전송하고, 수신완료 메시지가 수신되면 EEPROM 데이터를 삭제한다.At this time, if the communication target is not confirmed, power-off and operate in the power saving mode.When the communication target is confirmed, the stored EEPROM data is transmitted to the confirmed communication target, and when the reception completion message is received, the EEPROM data is deleted.
만약 Power-On 시 데이터 전송이 없는 경우는 내부제어명령을 수행한다.
If there is no data transmission at power-on, internal control command is executed.
한편 제어부(120)와 통신부(140)는 서로의 요청에 의해 전력절약모드를 해제할 수 도 있다.
Meanwhile, the
본 발명 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치는 Sleep Timer 방식으로 전력스위칭하여 전력절약모드로 동작하며 센서부로부터 측정된 값을 EEPROM에 저장하였다가 무선으로 외부의 요청신호에 따라 무선통신모듈을 사용하여 저장된 데이터를 외부로 무선전송하는 기능을 가진다.
The displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjusting device of the present invention operates in a power saving mode by power switching in a sleep timer method, and stores the measured value from the sensor unit in the EEPROM and wirelessly operates the wireless communication module according to an external request signal. It has the function of wirelessly transmitting the stored data to outside.
본 발명 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치에서는 EEPROM 에 저장할때나 외부와 통신할때 기본 데이터 구성은 표1 과 같이 구성된다.In the displacement measuring device of the spring-loaded automatic tensioning device of the present invention, the basic data configuration is stored in the EEPROM or communicated with the outside as shown in Table 1.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. Will be clear to those who have knowledge of.
100 : 변위측정장치 110 : 센서부
120 : 제어부 130 : 전원부
140 : 통신부 300 : 외부 통신 모듈100: displacement measuring device 110: sensor
120: control unit 130: power unit
140: communication unit 300: external communication module
Claims (16)
센서부를 통해 측정된 데이터를 저장하고 통신부로 전송하는 제어부(120);
스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치에 전원을 공급하는 전원부(130);
외부와 무선통신으로 데이터 요청신호를 받아 저장된 데이터를, 제어부로부터 전달받아 이를 외부로 전송하는 통신부(140); 로 구성되는 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치에 있어서,
상기 센서부는 변위센서 값, 스프링식 자동장력조정장치의 기울기 센서값과 온도센서 값 중 어느 하나 또는 모두를 측정하는 것을 특징으로 하는 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치.
Sensor unit 110 for measuring the changed tension through the spring-type automatic tension adjustment device;
A controller 120 for storing data measured through the sensor unit and transmitting the measured data to the communication unit;
A power supply unit 130 supplying power to the displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjusting device;
A communication unit 140 receiving the data request signal through wireless communication with the outside and receiving the stored data from the control unit and transmitting the received data to the outside; In the displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjustment device consisting of,
The sensor unit displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjustment device, characterized in that for measuring any one or all of the displacement sensor value, the tilt sensor value and the temperature sensor value of the spring-type automatic tension adjustment device.
상기 변위센서는 기준점과 목표점(자석)의 변화에 따라 변위를 측정하는 것을 특징으로 하는 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치.
The method of claim 1,
The displacement sensor is a displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjustment device, characterized in that for measuring the displacement in accordance with the change of the reference point and the target point (magnet).
상기 제어부는 CPU, EEPROM, Real Time Clock(이하 RTC) 을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치.
The method of claim 1,
The control unit is a displacement measurement device of the spring-type automatic tension adjustment device comprising a CPU, EEPROM, Real Time Clock (hereinafter RTC).
상기 제어부는 변위측정, 온도측정, 기울기측정, EEPROM 핸들링, RTC 의 동작을 일정시간 간격으로 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치.
The method of claim 1,
The control unit is a displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjustment device, characterized in that to operate the displacement measurement, temperature measurement, tilt measurement, EEPROM handling, RTC operation at a predetermined time interval.
상기 제어부는 일정시간 간격으로 측정된 값을 추가적으로 EEPROM에 저장하는 것을 특징으로 하는 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치.
The method of claim 1,
The control unit is a displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjustment device, characterized in that for additionally storing the value measured at regular intervals in the EEPROM.
상기 통신부는 BlueTooth 모듈, WiFi 모듈, ZigBee 모듈을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치.
The method of claim 1,
Wherein the communication unit BlueTooth module, WiFi module, the displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjustment device, characterized in that comprising a ZigBee module.
상기 통신부는 일정시간 간격으로 Power-On 하여 동작하는 것을 특징으로 하는 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치.
The method of claim 1,
The communication unit is a displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjustment device, characterized in that by operating at a predetermined time interval.
상기 통신부는 일정시간 간격으로 자신의 장치 ID를 송출하고 10ms 안에 통신대상이 있는지를 확인하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치.
The method of claim 1,
And the communication unit transmits its device ID at regular time intervals and checks whether there is a communication object within 10 ms.
상기 통신부는 Power-On 후 통신 대상이 확인이 안되는 경우 Power-Off 하여 전력절약모드로 동작하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치.
The method of claim 1,
Wherein the communication unit is a displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjustment device characterized in that it comprises a function to operate in a power saving mode by power-off when the communication target is not confirmed after the power-on.
상기 통신부는 저장된 EEPROM 데이터를 확인된 통신대상으로 전송후 수신완료 메시지가 수신되면 EEPROM 데이터를 삭제하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치.
The method of claim 1,
And the communication unit deletes the EEPROM data when the reception completion message is received after transmitting the stored EEPROM data to the identified communication target.
상기 통신부는 Power-On 후 데이터 전송이 없는 경우 내부제어명령을 수행하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치.
The method of claim 1,
And the communication unit includes a function of performing an internal control command when there is no data transmission after power-on.
제어부와 통신부는 서로의 요청에 의해 전력절약모드에서 해제되는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치.
The method of claim 1,
The control unit and the communication unit displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjustment device, characterized in that it comprises a function to be released from the power saving mode by the request of each other.
스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치는 Sleep Timer 방식으로 전력스위칭하여 전력절약모드로 동작하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치.
The method of claim 1,
Displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjusting device is a displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjusting device characterized in that it further comprises a function of operating in the power saving mode by power switching in the Sleep Timer method.
스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치는 무선통신모듈을 통한 외부의 요청신호에 따라 저장된 데이터를 외부로 무선전송하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치.
The method of claim 1,
Displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjusting device is a displacement measuring device of the spring-type automatic tension adjusting device, characterized in that it further comprises a function for wirelessly transmitting the stored data to the outside according to an external request signal through the wireless communication module.
스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치에서 EEPROM 저장이나 외부통신시 기본 데이터 구성을 설치지역/종류에 1Byte, 센서노드번호에 2Byte, 시작시간에 2Byte, 예약정보에 1Byte, 변위값에 2Byte, 기울기값에 2Byte, 온도값에 2Byte 로 구성하는 것을 특징으로 하는 스프링식 자동장력조정장치의 변위측정장치.
The method of claim 1,
Basic data configuration for EEPROM storage or external communication in displacement measuring device of spring type automatic tensioning device is 1 byte for installation area / type, 2 byte for sensor node number, 2 byte for start time, 1 byte for reservation information, 2 byte for displacement value, slope Displacement measuring device of spring type automatic tensioning device, characterized in that it consists of 2 byte for value and 2 byte for temperature value.
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