KR101318349B1

KR101318349B1 - 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템

Info

Publication number: KR101318349B1
Application number: KR1020130027552A
Authority: KR
Inventors: 박은성
Original assignee: 대아티아이 (주)
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2013-10-18

Abstract

본 발명은 지상무선통신장치가 지속적이며 안정적인 작동을 하게 하고, 장애가 발생하여도 정상적인 철도운행이 가능케 하는데 목적이 있는 발명으로서,
종합사령실(100)과, 차상무선통신장치(200)와,
전원공급이 이중화로 구축되고 다른 무선통신기기들의 전파간섭현상을 예방하기 위한 필터를 포함하여 구성된 것으로 선로변의 필요한 개소마다 설치되며, 종합사령실(100)과 역제어장치에서 제공하는 열차의 운행에 필요한 제어정보를 무선으로 차상무선통신장치(200)로 전송하거나, 차상무선통신장치(200)로부터 전송되어 오는 열차의 운행에 관한 정보를 수신하는 지상무선통신장치(300)로 구성된 주파수도약 확산대역방식을 이용하는 열차자동제어시스템용 무선통신장치에 있어서,
지상무선통신장치(300)에 전원을 공급하고 전원제어하며, 차상무선통신장치(200)로부터 전송되어 오는 열차의 장애정보를 전원제어서버(500)로 송신하는 전원제어장치(400)와;
종합사령실(100)의 제어에 따라 전원제어장치(400)을 제어하며 전원제어장치(400)로부터 장애정보를 수신하는 전원제어서버(500)와,
전원제어장치(400) 또는 지상무선통신장치(300)의 장애를 복구하는 복구센터(600);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템{Power Control System in Radio Communication System by Frequency Hopping Spectrum Spread for ATC}

본 발명은 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원을 이중으로 구성하고, 장애로 인해 열차의 운행에 지장을 초래하지 않도록 하며, 장애상황을 전원제어서버 및 복구센터로 보고하여 복구반이 이를 복구하도록 함으로써, 빠른 복구 또는 유지보수를 할 수 있도록 하는 주파수 도약 확산 대역 방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템에 관한 것이다.

열차를 운행함에 있어, 승객이 빠르고 많이 증가함에 따라 한정된 선로 용량에서 열차를 고속, 고밀도로 운행할 필요성이 증대되어 CBTC(Communication Based Train Control) 기반의 이동폐색방식에 의한 열차제어방식이 출현하게 되었다.

이러한 제어방식은 필연적으로 인공위성이나 열차의 속도를 제어할 수 있는 RF(Radio Frequency) 무선통신시스템이 요구되며, 이에 따라 지상과 차상에 무선통신시스템이 구축되었다.

하지만 차상무선통신장치에 맞추어 지상에 설치되는 지상무선통신시스템의 무선통신의 주파수 혼선과 같은 문제점과 전원공급에 대한 안정성도 요구되는 문제점이 야기되었다. 더욱이 차상무선통신시스템은 장애가 발생하여도 지상역 또는 지상기지에서 곧바로 조치가 가능하여 문제가 될 소지가 적지만 원격에 설치된 지상무선통신시스템은 곧바로 장애복구하기가 어렵다는 단점이 있다.

본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 지상무선통신장치가 지속적이며 안정적인 작동을 하게 하고, 장애가 발생하여도 정상적인 철도운행이 가능하게 하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 지상무선통신장치의 장애시 복구반에게 장애를 빠르게 인식하게 하여 효과적인 대처를 통해 최단시간의 장애극복과 적절한 유지보수를 하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여,

종합사령실과, 차상무선통신장치와,

전원공급이 이중화로 구축되고 다른 무선통신기기들의 전파간섭현상을 예방하기 위한 필터를 포함하여 구성된 것으로 선로변의 필요한 개소마다 설치되며,

종합사령실과 역제어장치에서 제공하는 열차의 운행에 필요한 제어정보를 무선으로 차상무선통신장치로 전송하거나,

차상무선통신장치로부터 전송되어 오는 열차의 운행에 관한 정보를 수신하는 지상무선통신장치로 구성된 주파수도약 확산대역방식을 이용하는 열차자동제어시스템용 무선통신장치에 있어서,

지상무선통신장치에 전원을 공급하고 전원제어하며, 차상무선통신장치로부터 전송되어 오는 열차의 장애정보를 전원제어서버로 송신하는 전원제어장치와;

종합사령실(100)의 제어에 따라 전원제어장치을 제어하며 전원제어장치로부터 장애정보를 수신하는 전원제어서버와,

전원제어장치 또는 지상무선통신장치의 장애를 복구하는 복구센터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 이중계로 구성된 전원부를 가지므로 하나의 전원부에서 장애가 발생하더라도 다른 하나의 전원부에 의해 지상무선통신장치의 작동을 유지하여 열차운행에 있어 안전도를 높여준다.

둘째, 주파수 도약 확산 대역 방식을 이용한 지상무선통신장치의 전원장애를 파악하여 원격지에서 빠르게 인식하게 하고 긴급복구를 가능하게 한다.

세째, 현장에서 장애를 복구후 시험기를 통해 복구되었는지를 재검증할 수 있다.

도1은 종래 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 구성도이다.
도2는 본 발명에 있어 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 지상무선통신장치의 단순화한 구성도이다.
도3은 본 발명 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템의 전체 구조도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도3에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 종합사령실(100)과, 차상무선통신장치(200)와,

지상무선통신장치(300)에 전원을 공급하고 전원제어하며, 차상무선통신장치(200)로부터 전송되어 오는 열차의 장애정보를 전원제어서버(500)로 송신하는 전원제어장치(400)와;

종합사령실(100)의 제어에 따라 전원제어장치(400)을 제어하며 전원제어장치(400)로부터 장애정보를 수신하는 전원제어서버(500)와,

전원제어장치(400) 또는 지상무선통신장치(300)의 장애를 복구하는 복구센터(600)로 구성된다.

여기서 전원제어장치(400)는 전원절체부(410)와 제어부(420)로 구성된다.

전원제어장치(400)는 히터(430), 팬(440) 및 온도센서(450)를 더 포함하여 구성한다거나, 가속도센서(460)를 더 포함하여 구성하는 것도 바람직하다.

전원절체부(410)는 독립된 1계전원과 2계전원을 가지며, 동시에 전원을 공급할 수 있도록 병렬연결 구성하고, 전원장애시 전원절체가 이루어진다.

이러한 기능을 수행하기 위해 전원절체부(410)는 전압컨트롤러(411) 내지 전원절체시험기(412)를 포함하여 구성될 수도 있다.

또한 전원절체부(410)는 전압컨트롤러(411)를 사용하여 동작전압을 조정할 수도 있으며, 전원절체시험기(412)를 사용하여 전원절체를 시험하는 기능도 있다.

한편 제어부(420)는 전원절체부(410)의 지상무선통신장치(300)로의 전원공급을 절체할 수 있다. 그리고 전원절체부(410)의 동작전압을 조정하도록 제어한다.

그리고 제어부(420)는 온도센서값을 읽어들여 지상무선통신장치(300)의 내부온도를 파악하고, 팬 또는 히터를 사용하여 지상무선통신장치(300) 내부온도를 조정할수 있다. 뿐만 아니라 가속도센서값을 읽어들여 지상무선통신장치(300)의 설치상태를 파악할 수도 있다.

또한 전원제어장치(400)는 전원제어서버(500)의 제어를 받아 제어부(420)를 제어하여 지상무선통신장치(300)의 내부온도를 조정하는 기능을 가지고 있다. 또한 가속도센서(460)를 사용하여 지상무선통신장치(300)가 설치된 기울기값를 읽어들여 이를 전원제어서버(500)으로 보고하는 기능을 수행한다.

그리고 전원제어장치(400)는 전원제어서버(500)의 제어를 받아 전원절체부(410)의 동작상태와 장애정보을 전원제어서버(500)로 송신하는 시간간격을 설정한다. 뿐만 아니라 전원제어서버(500)의 제어를 받아 전원절체부(410)가 전원절체할 수 있도록 한다.

또한 전원제어장치(400)는 전원제어서버(500)의 제어를 받아 전원절체부(410)의 동작전압을 조정할 수 있다.

장애에 관련해서, 전원제어장치(400)는 지상무선통신장치(300)의 내부온도가 전원제어서버(500)의 제어에 따른 최하설정온도 이하 또는 최고설정온도 이상이면 장애가 발생한 것으로 판단하며, 지상무선통신장치(300)의 기울기상태가 전원제어서버의 제어에 따른 기울기값 이상이면 장애가 발생한 것으로 판단한다.

전원제어장치(400)는 전압콘트롤러 장애, 1계전원 장애, 2계전원 장애, 히터장애, 팬장애, 전원절체기시험기 장애, 내부온도이상 장애, 기울기이상 장애 중 어느 하나 이상을 포함하여 전원제어서버(500)와 복구센터(600)로 장애를 송신한다.

또한 전원제어장치(400)는 전원절체부(410)의 전원공급에 장애가 발생하여 장애신호 반복송신 시간간격이내에 장애가 해결되지 않으면 전원제어서버(500)와 복구센터(600)으로 반복송신하기도 한다. 이와 관련해서 전원제어장치(400)는 전원제어서버(500)의 제어를 받아 장애신호 반복송신 시간간격을 설정할 수 있다.

그리고 전원제어장치(400)는 전원제어서버(500)로부터 고유식별아이디(Unique ID)를 부여받는다.

한편, 복구센터(600)는 전원제어장치(400)로부터 수신한 장애를 해결하기 위하여 지상무선통신장치(300)가 설치되어 있는 현장으로 출동하는 하나 이상의 복구반을 포함한다.

그리고 복구센터(600)는 전원제어장치(400)로부터 수신한 장애를 해결하기 위하여 무선 또는 유선을 통하여 복구반으로 장애상황을 전달한다.

출동한 복구반은 전원절체시험기(412)를 사용하여 전원절체부의 이상유무를 확인하고, 이 결과는 전원제어서버(500)으로 자동보고 된다.

본 발명 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템제어시스템은 열차스케쥴에 따라 동작전압을 조정하여 저전력모드로 동작할 수도 있다.

이상과 같은 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 종합사령실 200 : 차상무선통신장치
300 : 지상무선통신장치 400 : 전원제어장치
410 : 전원절체부 420 : 전원제어부
421 : 전압컨트롤러 422 : 전원절체시험기
430 : 히터 440 : 팬
450 : 온도센서 460 : 가속도센서
500 : 전원제어서버 600 : 복구센터

Claims

종합사령실(100)과,
차상무선통신장치(200)와,
전원공급이 이중화로 구축되고 다른 무선통신기기들의 전파간섭현상을 예방하기 위한 필터를 포함하여 구성된 것으로 선로변의 필요한 개소마다 설치되며,
종합사령실(100)과 역제어장치에서 제공하는 열차의 운행에 필요한 제어정보를 무선으로 차상무선통신장치(200)로 전송하거나,
차상무선통신장치(200)로부터 전송되어 오는 열차의 운행에 관한 정보를 수신하는 지상무선통신장치(300)로 구성된 주파수도약 확산대역방식을 이용하는 열차자동제어시스템용 무선통신장치에 있어서,
지상무선통신장치(300)에 전원을 공급하고 전원제어하며, 차상무선통신장치(200)로부터 전송되어 오는 열차의 장애정보를 전원제어서버(500)로 송신하는 전원제어장치(400)와;
종합사령실(100)의 제어에 따라 전원제어장치(400)을 제어하며 전원제어장치(400)로부터 장애정보를 수신하는 전원제어서버(500)와;
전원제어장치(400) 또는 지상무선통신장치(300)의 장애를 복구하는 복구센터(600);를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제1항에 있어서,
전원제어장치(400)는 전원절체부(410)와 제어부(420)로 구성되는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제1항에 있어서,
전원제어장치(400)는 히터(430), 팬(440) 및 온도센서(450)를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제1항에 있어서
전원제어장치(400)는 가속도센서(460)를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제2항에 있어서,
전원절체부(410)는 독립된 1계전원과 2계전원을 가지며, 동시에 전원을 공급할 수 있도록 병렬연결 구성하고, 전원장애시 전원절체가 이루어지는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제2항에 있어서,
전원절체부(410)는 전압컨트롤러(411) 내지 전원절체시험기(412)를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제2항이 있어서,
전원절체부(410)는 전압컨트롤러(411)를 사용하여 동작전압을 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제2항에 있어서,
전원절체부(410)는 전원절체시험기(412)를 사용하여 전원절체를 시험하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제2항에 있어서,
제어부(420)는 전원절체부(410)의 지상무선통신장치(300)로의 전원공급을 절체하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제2항에 있어서,
제어부(420)는 전원절체부(410)의 동작전압을 조정하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제2항에 있어서,
제어부(420)는 온도센서값을 읽어들여 지상무선통신장치(300)의 내부온도를 파악하고, 팬 또는 히터를 사용하여 지상무선통신장치(300) 내부온도를 조정하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제2항에 있어서,
제어부(420)는 가속도센서값을 읽어들여 지상무선통신장치(300)의 설치상태를 파악하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제1항에 있어서,
전원제어장치(400)는 전원제어서버(500)의 제어를 받아 제어부(420)를 제어하여 지상무선통신장치(300)의 내부온도를 조정하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제1항에 있어서,
전원제어장치(400)는 가속도센서(460)를 사용하여 지상무선통신장치(300)가 설치된 기울기값를 읽어들여 이를 전원제어서버(500)으로 보고하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제1항에 있어서,
전원제어장치(400)는 전원제어서버(500)의 제어를 받아 전원절체부(410)의 동작상태와 장애정보을 전원제어서버(500)로 송신하는 시간간격을 설정하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제1항에 있어서,
전원제어장치(400)는 전원제어서버(500)의 제어를 받아 전원절체부(410)가 전원절체하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제1항에 있어서,
전원제어장치(400)는 전원제어서버(500)의 제어를 받아 전원절체부(410)의 동작전압을 조정하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제1항에 있어서,
전원제어장치(400)는 지상무선통신장치(300)의 내부온도가 전원제어서버(500)의 제어에 따른 최하설정온도 이하 또는 최고설정온도 이상이면 장애가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제18항에 있어서,
최하설정온도 또는 최고설정온도는 계절별 또는 설치지역에 따라 지상무선통신장치(300)의 내부온도가 달라지는 것을 고려하여 종합사령실(100)의 제어에 따라 설정하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제1항에 있어서,
전원제어장치(400)는 지상무선통신장치(300)의 기울기상태가 전원제어서버의 제어에 따른 기울기값설정 이상이면 장애가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제20항에 있어서,
기울기값은 지상무선통신장치(300)의 설치장소에 따라 요구되는 최소기울기값을 고려하여 설정하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제1항에 있어서,
전원제어장치(400)는 전압콘트롤러 장애, 1계전원 장애, 2계전원 장애, 히터장애, 팬장애, 전원절체기시험기 장애, 내부온도이상 장애, 기울기이상 장애 중 어느 하나 이상을 포함하여 전원제어서버(500)와 복구센터(600)로 장애를 송신하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제1항에 있어서,
전원제어장치(400)는 전원절체부(410)의 전원공급에 장애가 발생하여 장애신호 반복송신 시간간격이내에 장애가 해결되지 않으면 전원제어서버(500)와 복구센터(600)으로 반복송신하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제1항에 있어서,
전원제어장치(400)는 전원제어서버(500)의 제어를 받아 장애신호 반복송신 시간간격을 설정하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제1항에 있어서,
전원제어장치(400)는 전원제어서버(500)로부터 고유식별아이디(Unique ID)를 부여받는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제1항에 있어서,
복구센터(600)는 전원제어장치(400)로부터 수신한 장애를 해결하기 위하여 지상무선통신장치(300)가 설치되어 있는 현장으로 출동하는 하나 이상의 복구반이 있는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제1항에 있어서,
복구센터(600)는 전원제어장치(400)로부터 수신한 장애를 해결하기 위하여 무선 또는 유선을 통하여 복구반으로 장애상황을 전달하는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
제26항에 있어서,
복구반은 전원절체시험기(412)를 사용하여 전원절체부의 이상유무를 확인하고, 이 결과는 전원제어서버(500)으로 자동보고 되는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.
종합사령실(100)과,
차상무선통신장치(200)와,
전원공급이 이중화로 구축되고 다른 무선통신기기들의 전파간섭현상을 예방하기 위한 필터를 포함하여 구성된 것으로 선로변의 필요한 개소마다 설치되며,
종합사령실(100)과 역제어장치에서 제공하는 열차의 운행에 필요한 제어정보를 무선으로 차상무선통신장치(200)로 전송하거나,
차상무선통신장치(200)로부터 전송되어 오는 열차의 운행에 관한 정보를 수신하는 지상무선통신장치(300)로 구성된 주파수도약 확산대역방식을 이용하는 열차자동제어시스템용 무선통신장치에 있어서,
지상무선통신장치(300)에 전원을 공급하고 전원제어하며, 차상무선통신장치(200)로부터 전송되어 오는 열차의 장애정보를 전원제어서버(500)로 송신하는 전원제어장치(400)와;
종합사령실(100)의 제어에 따라 전원제어장치(400)을 제어하며 전원제어장치(400)로부터 장애정보를 수신하는 전원제어서버(500)와;
전원제어장치(400) 또는 지상무선통신장치(300)의 장애를 복구하는 복구센터(600);로 구성되어,
열차스케쥴에 따라 동작전압을 조정하여 저전력모드로 동작할 수 있는 것을 특징으로 하는 주파수도약 확산대역방식을 이용한 열차자동제어시스템용 무선통신장치의 전원제어시스템.