KR101392710B1 - Measuring system for acquiring de-wiring factor between pantograph and contact wire - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시 예에 따른 팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템은 열차의 상부에 형성되는 팬터그래프와 전차선간의 접촉 상태를 검측하는 열차계측장치와 열차계측장치에서 검측되는 이선아크를 모니터링하는 실내계측장치를 포함하고, 열차계측장치는 팬터그래프와 전차선간에 발생하는 아크를 측정하는 아크검출부, 팬터그래프의 동작범위를 측정하는 촬영부 및 열차의 상부에 배치되는 아크검출부와 촬영부를 외부로부터 보호하는 하우징부를 포함하고, 실내계측장치는 열차에 대한 열차속도와 팬터그래프에 흐르는 전류를 검출하는 열차검출부, 아크검출부에서 측정되는 아크, 열차검출부에서 검출되는 열차속도와 팬터그래프에서 흐르는 전류에 대한 데이터를 수집하는 데이터수집부, 데이터수집부로부터 수집되는 데이터와 촬영부에서 측정되는 팬터그래프의 동작범위를 제공받아 이선율을 연산하면서 분석하는 데이터처리제어부 및 열차검출부, 데이터수집부 및 데이터처리제어부에 소정의 전원을 공급하는 전원공급부를 포함한다.The measurement system for obtaining the line rate between the pantograph and the cranes according to an embodiment of the present invention includes a train measuring device for detecting a contact state between a pantograph formed on a train and a cranes, And the train measuring apparatus includes an arc detecting unit for measuring an arc generated between the pantograph and the electric cable, a photographing unit for measuring the operation range of the pantograph, an arc detecting unit disposed at the top of the train, The indoor measuring apparatus collects data on the train speed detected by the arc detecting section, the train speed detected by the train detecting section, and the current flowing in the pantograph, the train detecting section detecting the train speed for the train and the current flowing in the pantograph, A data collection unit, and a data collection unit Providing a range of motion of the pantograph is determined from the data and the recording unit comprises receiving a power supply for supplying a predetermined power to the data processing control and the train detection, data acquisition, and data processing control unit for analyzing and computing the melody.

Description

팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템{Measuring system for acquiring de-wiring factor between pantograph and contact wire}[0001] The present invention relates to a measuring system for acquiring a melody between a pantograph and a cantilever,

본 발명은 팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a metrology system for obtaining a line rate between a pantograph and an electric line.

일반적으로 팬터그래프-전차선로 사이의 집전성능은 열차의 속도향상을 위하여 확보해야 할 중요 성능지표이다. 차량운행을 위해 전기에너지를 공급하는 최적의 구조는 전차선로 이며, 이를 집전하기 위해 팬터그래프가 가장 널리 사용되고 있다. 집전성능은 팬터그래프의 집전판과 전차선간의 접촉된 상태에서의 동적, 정적 성능을 말하는 것으로 열차의 속도, 기상조건, 운영조건에 상관없이 적합한 성능을 유지하여야 한다. 집전성능은 팬터그래프-전차선 사이의 접촉력을 측정하거나 팬터그래프와 전차선이 이선이 되었을 때 발생하는 아크를 측정하여 이선아크 측정 방법은 열차의 운행에 따라 전차선과 팬터그래프 사이의 기계적 비접촉 상태일 때 발생하는 아크를 광학적 방법으로 측정하여 평가하는 기술로 일본 및 프랑스 등에서 널리 사용되고 있다.Generally, the power collection performance between the pantograph and the catenary line is an important performance index to be secured for improving the speed of the train. The optimal structure for supplying electric energy for vehicle operation is a catenary line, and a pantograph is most widely used for collecting electric energy. The current collecting performance refers to the dynamic and static performance of the pantograph in the contact state between the collectors and the electric cable, and it should maintain proper performance irrespective of the train speed, weather conditions, and operating conditions. The current collecting performance is measured by measuring the contact force between the pantograph and the catenary line, or by measuring the arc occurring when the pantograph and the catenary line are alternated. The method of measuring the line angle is to measure the arc generated when the mechanical contactless state between the catenary and the pantograph, This method is widely used in Japan and France.

이선아크 측정법은 팬터그래프의 집전판과 전차선간 접촉력이 0이하 일 때 집전판과 전차선간에서 발생하는 빛을 광학적 센서를 이용 전기적 신호로 처리하여 측정하는 것이 일반적이다. 이때 전차선과 팬터그래프간 이선아크는 구리합금에서 발생하는 아크의 파장범위를 측정하여 판독 하는 것이 일반적이다.It is a common practice to measure the light generated between the collectors and the cranes when the contact force between the collector plate and the cranes is less than 0 by processing the electrical signals using optical sensors. At this time, it is general to read out the wavelength range of the arc generated from the copper alloy in the wire line between the line and the pantograph.

또한, 이선아크 시험장치는 열차계측시스템과 실내계측시스템으로 구분되며 열차계측시스템의 경우 아크검출기, 비디오 모니터링장치 등이 있으며 실내계측시스템은 센서와 비디오를 실시간으로 저장 모니터링하는 장치와 속도, 전류 검출장치 등이 있다. 이중 아크검출기는 광학적 빛을 전기적 신호로 변환하는 장치로 팬터그래프와 전차선간에 발생하는 빛을 효과적으로 검측하기 위해 빠른 응답속도와 충분한 민감도가 요구된다.In addition, the line test equipment is classified into a train measurement system and an indoor measurement system. In the case of a train measurement system, an arc detector and a video monitoring device are included. An indoor measurement system includes a device for real- Devices. The dual arc detector is a device that converts optical light into an electrical signal and requires fast response speed and sufficient sensitivity to effectively detect the light generated between the pantograph and the electric wire.

이상과 같이 팬터그래프와 전차선간 발생하는 이선아크 검측은 팬터그래프와 전차선간의 기계적 비접촉 시 발생하는 아크를 빠른 응답속도를 갖는 광센서로 측정하는 것이다. 아크검출기로부터 측정된 아크신호는 총 이선시간을 총 측정시간으로 나눈 값의 백분율인 이선율료 표현하여야 한다.As described above, the line-arc detection between the pantograph and the cranes is to measure the arcs generated by the mechanical non-contact between the pantograph and the cranes with a light sensor having a fast response speed. The arc signal measured from the arc detector shall be expressed as a percentage of the total deviation times divided by the total measurement time.

또한, 아크검출기는 아크 발생 유무만을 판단하므로 열차가 일정 구간, 일정 속도, 일정 정력전류와 같은 일정한 조건에서 아크발생 유무를 아크검출기로 카운트 하여 이를 이선율로 표현하는 것이 필요하다. 이러한 이선율을 이선아크 검출기로부터 일정조건에 값들을 연산하여 표현할 수 있다. In addition, since the arc detector only determines whether or not an arc is generated, it is necessary to count the arc occurrence or non-occurrence of arc under a certain condition such as a constant interval, constant speed, This line rate can be expressed by calculating the values from the line detector to a certain condition.

즉, 집전성능을 평가할때에는 일정조건, 일정상태에서의 성능을 평가 하기 때문이다. 예를 들어 100개의 아크가 발생되었다 하더라도 각 아크의 지속 시간을 면밀하게 검토하고 이때의 차량 속도, 차량의 정격전류 및 선로 조건에 따라 분석을 다르게 할 수 있기 때문이다. 이에 따라, 아크검출기는 단순히 아크 발생 유무만을 판단하게 되므로 집전성능이 양호 혹은 적/부를 판단할 수 없는 문제점이 발생하였다.
That is, when evaluating the current collection performance, the performance in a certain condition and a constant state is evaluated. For example, even if 100 arcs are generated, the duration of each arc can be closely examined and analysis can be made differently depending on the vehicle speed, the rated current of the vehicle, and the line conditions. As a result, the arc detector only determines whether an arc is generated or not, so that it is impossible to judge whether the current collector is good or bad.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 과제는 이선아크를 검출하고, 열차의 운행조건에 따라 이선율을 분석할 수 있으며, 이선율 분석을 위해 아크검출부의 아크의 발생시간, 아크와 아크 사이의 간격, 측정시간, 열차의 정격전류, 속도신호, 거리값, 촬영부에서 측정한 팬터그래프의 동작범위에 대한 데이터를 수집하여 이선율을 연산하거나 다양한 조건에 의해 분석을 할 수 있는 팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION [0006] In order to analyze this melody, it is necessary to detect the arc occurrence time, the interval between the arc and the arc, the measurement time, the rated current of the train, the speed signal A distance value, and an operating range of the pantograph measured by the photographing unit, and to calculate a melody of the pantograph, or to analyze the pantograph by various conditions.

본 발명의 일실시 예에 따른 팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템은 열차의 상부에 형성되는 팬터그래프와 전차선간의 접촉 상태를 검측하는 열차계측장치와 열차계측장치에서 검측되는 이선아크를 모니터링하는 실내계측장치를 포함하고, 열차계측장치는 팬터그래프와 전차선간에 발생하는 아크를 측정하는 아크검출부, 팬터그래프의 동작범위를 측정하는 촬영부 및 열차의 상부에 배치되는 아크검출부와 촬영부를 외부로부터 보호하는 하우징부를 포함하고, 실내계측장치는 열차에 대한 열차속도와 팬터그래프에 흐르는 전류를 검출하는 열차검출부, 아크검출부에서 측정되는 아크, 열차검출부에서 검출되는 열차속도와 팬터그래프에서 흐르는 전류에 대한 데이터를 수집하는 데이터수집부, 데이터수집부로부터 수집되는 데이터와 촬영부에서 측정되는 팬터그래프의 동작범위를 제공받아 이선율을 연산하면서 분석하는 데이터처리제어부 및 열차검출부, 데이터수집부 및 데이터처리제어부에 소정의 전원을 공급하는 전원공급부를 포함한다.The measurement system for obtaining the line rate between the pantograph and the cranes according to an embodiment of the present invention includes a train measuring device for detecting a contact state between a pantograph formed on a train and a cranes, And the train measuring apparatus includes an arc detecting unit for measuring an arc generated between the pantograph and the electric cable, a photographing unit for measuring the operation range of the pantograph, an arc detecting unit disposed at the top of the train, The indoor measuring apparatus collects data on the train speed detected by the arc detecting section, the train speed detected by the train detecting section, and the current flowing in the pantograph, the train detecting section detecting the train speed for the train and the current flowing in the pantograph, A data collection unit, and a data collection unit Providing a range of motion of the pantograph is determined from the data and the recording unit comprises receiving a power supply for supplying a predetermined power to the data processing control and the train detection, data acquisition, and data processing control unit for analyzing and computing the melody.

또한, 실내계측장치는 데이터처리제어부로부터 연산된 이선율과 분석된 이선율을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.Further, the indoor measurement apparatus may further include a display unit for displaying the melody calculated from the data processing control unit and the analyzed melody.

또한, 전원공급부는 정전이나 노이즈가 없는 무정전전원장치(UPS; Uninterruptible Power Supply)를 포함할 수 있다.In addition, the power supply unit may include an uninterruptible power supply (UPS) having no power failure or noise.

또한, 데이터처리제어부는 데이터와 팬터그래프의 동작범위를 제공받아 다양한 분석조건으로 이선율을 연산하면서 분석할 수 있는 이선알고리즘을 포함할 수 있다.In addition, the data processing control unit may include an alternate algorithm that can receive the data and the operation range of the pantograph and analyze the melody with various analysis conditions.

또한, 디스플레이부는 아크발생시간, 총측정시간, 이선시간, 이선율, 열차 이동거리, 열차속도, 전류를 디스플레이하는 것을 포함할 수 있다.
Further, the display unit may include displaying the arc occurrence time, the total measurement time, the line time, the line rate, the train travel distance, the train speed, and the current.

본 발명의 일실시 예에 따른 팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템은 이선아크를 검출하고, 열차의 운행조건에 따라 이선율을 분석할 수 있으며, 이선율 분석을 위해 아크검출부의 아크의 발생시간, 아크와 아크 사이의 간격, 측정시간, 열차의 정격전류, 속도신호, 거리값, 촬영부에서 측정한 팬터그래프의 동작범위에 대한 데이터를 수집하여 이선율을 연산하거나 다양한 조건에 의해 분석을 할 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
The metrology system for obtaining the line rate between the pantograph and the electric line according to an embodiment of the present invention can detect the line line and analyze the line rate according to the running conditions of the train. The data of the time of occurrence of the arc, the interval between the arc and the arc, the measuring time, the rated current of the train, the velocity signal, the distance value, and the operating range of the pantograph measured by the photographing section are collected, So that the reliability can be improved.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템의 블럭도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템의 동작도.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 팬터그래프와 전차선간 이선율을 디스플레이하는 디스플레이부의 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 아크 열차검출부로 측정되는 이선아크의 검출 시간을 나타낸 도.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 이선아크 측정기준에 대한 이선알고리즘의 순서도.1 is a block diagram of a metrology system for obtaining a line rate between a pantagraph and a catenary according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of a measurement system for obtaining a line rate between a pantograph and a caster according to an embodiment of the present invention.
3 is an operation diagram of a measurement system for obtaining a line rate between a pantagraph and a catenary line according to an embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram of a display unit that displays a line rate between a pantograph and a catenary line according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a detection time of a wire line measured by an arc train detecting unit according to an embodiment of the present invention; FIG.
Figure 6 is a flow diagram of an alternate algorithm for an itinerary metric according to an embodiment of the present invention;

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that in the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. Further, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명의 팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템을 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a measuring system for obtaining a line rate between a pantograph and an electric line of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 6을 살펴보면, 본 발명의 일실시 예에 따른 팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템(100)은 열차계측장치(110)와 실내계측장치(130)를 포함하여 구성된다.1 to 6, a measuring system 100 for obtaining a line rate between a pantograph and an electric line according to an embodiment of the present invention includes a train measuring device 110 and an indoor measuring device 130 .

열차계측장치(110)는 열차의 상부에 형성되는 팬터그래프와 전차선간의 접촉 상태를 검측한다. 이러한 열차계측장치(110)는 아크검출부(111), 촬영부(113) 및 하우징부(115)를 포함한다.The train measuring apparatus 110 detects a contact state between a pantograph formed on an upper part of a train and a catenary. The train measuring apparatus 110 includes an arc detecting unit 111, a photographing unit 113, and a housing unit 115.

아크검출부(111)는 팬터그래프와 전차선간에 발생하는 아크를 측정한다. 이러한 아크검출부(111)는 광학적 빛을 전기적 신호로 변환할 수 있기 때문에 팬터그래프와 전차선간에 발생하는 아크를 효과적으로 측정할 수 있다. 이와 같이 측정된 아크는 후술할 실내계측장치(130)에 제공할 수 있다. 또한, 아크검출부(111)는 열차의 상부에 위치하되, 민감도를 높이기 위해 팬터그래프에 근접하게 설치할 수 있다.The arc detection unit 111 measures an arc occurring between the pantograph and the electric line. Since the arc detecting unit 111 can convert the optical light into an electrical signal, the arc generated between the pantograph and the electric wire can be effectively measured. The arc thus measured can be provided to the indoor measuring apparatus 130 to be described later. In addition, the arc detection unit 111 may be installed on the upper part of the train, and may be installed close to the pantograph to increase the sensitivity.

촬영부(113)는 팬터그래프의 동작범위를 측정한다. 이러한 촬영부(113)는 팬터그래프의 동작범위를 측정하는 동시에 이를 모니터링할 수 있다.The photographing section 113 measures the operation range of the pantograph. The photographing unit 113 can measure and monitor the operation range of the pantograph.

하우징부(115)는 열차의 상부에 배치되는 아크검출부(111)와 촬영부(113)를 외부로부터 보호한다.The housing part 115 protects the arc detecting part 111 and the photographing part 113 disposed on the upper part of the train from the outside.

실내계측장치(130)는 열차계측장치(110)에서 검측되는 이선아크를 모니터링한다. 이러한 실내계측장치(130)는 열차검출부(131), 데이터수집부(133), 데이터처리제어부(135), 디스플레이부(137) 및 전원공급부(139)를 포함한다.The indoor measurement device (130) monitors an edge line detected by the train measurement device (110). The indoor measurement device 130 includes a train detection unit 131, a data collection unit 133, a data processing control unit 135, a display unit 137, and a power supply unit 139.

열차검출부(131)는 열차에 대한 열차속도와 팬터그래프에 흐르는 전류를 검출한다.The train detection unit 131 detects the train speed for the train and the current flowing in the pantograph.

데이터수집부(133)는 아크검출부(111)에서 측정되는 아크, 열차검출부(131)에서 검출되는 열차속도와 팬터그래프에서 흐르는 전류에 대한 데이터를 수집한다. 이러한 데이터수집부(133)는 열차계측장치(110)에서 검출 또는 센싱되는 모든 데이터와 실내계측장치(130)에서 검출 또는 센싱되는 모든 데이터를 취합할 수 있다.The data collecting unit 133 collects data on the arc speed measured by the arc detecting unit 111, the train speed detected by the train detecting unit 131, and the current flowing in the pantograph. The data collecting unit 133 collects all data detected or sensed by the train measuring apparatus 110 and all data detected or sensed by the indoor measuring apparatus 130.

데이터처리제어부(135)는 데이터수집부(133)로부터 수집되는 데이터와 촬영부(113)에서 측정되는 팬터그래프의 동작범위를 제공받아 이선율을 연산하면서 분석한다. 이러한 데이터처리제어부(135)는 데이터와 팬터그래프의 동작범위를 제공받아 다양한 분석조건으로 이선율을 연산하면서 분석할 수 있는 이선알고리즘을 포함할 수 있다. 데이터처리제어부(135)에 프로그램된 이선알고리즘은 주변환경, 기상조건, 운영조건 또는 열차의 상태 등을 고려하여 다양한 분석조건으로 이선율을 연산하면서 분석할 수 있다.The data processing control unit 135 receives the data collected from the data collecting unit 133 and the operation range of the pantograph measured by the photographing unit 113, and analyzes the calculated melody. The data processing control unit 135 may include an alternate algorithm that is provided with an operation range of data and a pantograph and can analyze the melody with various analysis conditions. The alternate algorithm programmed into the data processing control unit 135 can be analyzed while calculating the line rate under various analysis conditions in consideration of the surrounding environment, weather condition, operating condition, or train condition.

디스플레이부(137)는 데이터처리제어부(135)로부터 연산된 이선율과 분석된 이선율을 디스플레이한다. 이러한 디스플레이부(137)는 아크발생시간, 총측정시간, 이선시간, 이선율, 열차 이동거리, 열차속도, 전류를 디스플레이할 수 있다.The display unit 137 displays the melody calculated from the data processing control unit 135 and the analyzed melody. The display unit 137 may display an arc occurrence time, a total measurement time, an alternate time, a line rate, a train travel distance, a train speed, and a current.

전원공급부(139)는 열차검출부(131), 데이터수집부(133), 데이터처리제어부(135) 및 디스플레이부(137)에 소정의 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(139)는 정전이나 노이즈가 없는 무정전전원장치(UPS; Uninterruptible Power Supply)를 포함할 수 있다. 즉, 실내계측장치(130)에 안정적 전원 공급을 위하여 UPS를 구비할 수 있다. 이러한 UPS는 안전적인 전원 공급 이외에 차량의 전력으로 디스플레이부(137)를 사용할 경우 열차의 불규칙한 운행과 과도전압으로 노이즈가 발생하므로 독립된 전원을 사용하여 노이즈를 최소화시킬 수 있다.The power supply unit 139 supplies predetermined power to the train detection unit 131, the data collection unit 133, the data processing control unit 135, and the display unit 137. The power supply unit 139 may include an uninterruptible power supply (UPS) having no power failure or noise. That is, the indoor measurement device 130 may include a UPS for supplying stable power. When the display unit 137 is used as a power source of the vehicle in addition to the safety power supply, such a UPS can minimize noise by using an independent power source because of irregular running of the train and noise due to transient voltage.

이러한 실내계측장치(130)는 열차 운행에 따라 발생되는 이선아크를 이용하여 열차속도, 아크 발생 횟수, 이선시간(아크 발생 시간의 총 합), 최대 아크 발생 시간, 총 측정시간(팬터그래프 정격전류 30% 이상), 열차계측장치(110)의 총 운영시간, 이선율(%)을 연산하여 분석할 수 있다.This indoor measurement device 130 calculates the train speed, the number of arc occurrences, the turnaround time (total sum of arc occurrence times), the maximum arc occurrence time, the total measurement time (pantograph rated current 30 %), The total operating time of the train measuring apparatus 110, and the line rate (%).

여기서 속도신호는 열차의 속도를 검측하여 이를 거리로 환산할 수 있다. 또한, 전류는 열차의 정격전류를 획득하여 검측할 수 있다.Here, the speed signal can detect the speed of the train and convert it to a distance. Further, the current can be detected by acquiring the rated current of the train.

또한, 지금까지 설명한 바와 같이, 열차계측장치(110)와 실내계측장치(130)는 아크검출부(111)로부터 검측된 검측 결과를 정량적으로 표현할 수 있다. 이때 이선율은 총 이선시간을 총 측정시간으로 나눈 값의 백분율로 표현할 수 있으며, 다음과 같이 용어를 정의하여 이선율을 용이하게 계산할 수 있다.Further, as described so far, the train measuring device 110 and the indoor measuring device 130 can quantitatively express the detection result detected from the arc detecting portion 111. This melody can be expressed as a percentage of the total deviation time divided by the total measurement time, and the melody can be easily calculated by defining the term as follows.

이선시간은 최소 아크 지속시간이고, 측정시간은 정력전류의 기준값 이상의 전류가 흐른 시간이고, 이선아크는 전차선과 집전판간 이선 시 전류의 흐름에 의해 발생하는 강한 빛이고, 정격전류는 정격에서 출력하는 팬터그래프의 전류로 정의할 수 있다.The line time is the minimum arc duration, the measuring time is the time at which the current exceeds the reference value of the energizing current, and the line is a strong light generated by the current flow when the line between the catenary and the current collector is diverted. It can be defined as the current of the pantograph.

즉, 이선시간은 최소아크 지속시간으로 이선아크 검출부로부터 측정된 1개 아크의 지속시간이 기준값 이상일 때만 이선현상으로 나타낼 수 있다. 이상과 같이 이선시간을 갖는 이유는 팬터그래프나 전차선간의 먼지 등에 의해 팬터그래프와 전차선간의 비접촉이 아니어도 아크가 발생할 수 있기 때문이다.In other words, the line time is the minimum arc duration, and can be represented as a line line phenomenon only when the duration of one arc measured from the line-arc detector is greater than the reference value. As described above, the reason for having the line-time is that an arc may occur even if there is no contact between the pantograph and the caten grid due to dust between the pantograph and the catenary.

측정시간은 열차의 전류가 일정 이상이 흐르는 경우에 아크를 측정하며, 열차의 부하가 높지 않으면 전류가 작기 때문에 아크가 발생하여도 무시할 수 있다.The measurement time measures the arc when the current of the train flows over a certain amount of time. If the load of the train is not high, the current is small and it can be ignored even if an arc occurs.

이러한 팬터그래프와 전차선간의 아크 검출은 이선아크의 검출 이후에 이선율을 축출하여 이선율의 정량적 값을 통해 팬터그래프와 전차선간의 양호여부와 가부여부를 판단할 수 있다.The arc detection between the pantograph and the tram line can be used to determine whether the pantograph and the tram line are good or not, by quantifying the tram line after the detection of the tram line.

이때, 이선시간, 이선율, 측정시간의 기준 값의 변동에 따라 이선율이 달라질 수 있다. 여기서 기준 값의 정의는 측정 조건, 열차의 속도대역, 선로의 속도대역, 시험의 종류에 따라 달라질 수 있다.At this time, the line rate may vary depending on the variation of the reference value of the line time, the line rate, and the measurement time. Here, the definition of the reference value may vary depending on the measurement conditions, the speed band of the train, the speed band of the line, and the type of test.

또한, 열차의 최고속도를 측정하는 시험에서는 측정시간이 열차가 최고속도로 달리거나 최고속도 근방에서의 기준범위 이내에 달리는 시간을 측정시간으로 표현할 수 있다.Also, in the test for measuring the maximum speed of a train, the measurement time can be expressed as the time when the train runs at the highest speed or within the reference range near the maximum speed.

또한, 이선아크는 아크검출부(111)에 의해 검출한 이후 정량적 값인 이선율로 표현하는 것이 바람직하며, 이선율 표현 시에는 현장의 조건에 따라 다양한 기준도 달라질 수 있다.In addition, it is preferable that the extracted line is represented by the line rate which is a quantitative value after being detected by the arc detecting unit 111, and various criteria may be varied depending on the conditions of the site.

이와 같이, 현장의 조건에 따라 다양한 기준도 달라지기 때문에 이선율이 달라질 수 있다.In this way, the line rate can be changed because various criteria vary depending on the conditions of the site.

지금까지 설명한 바와 같이, 이선율은 다양한 측정 조건에 따라 이선율이 달라지지만 이선시간의 경우 아크검출부(111)의 센싱 능력에 따라 달라질 수 있다.As described so far, the line rate varies depending on various measurement conditions, but may vary depending on the sensing ability of the arc detecting unit 111 in the case of the line time.

예를 들어, 이선시간의 기준 값이 5ms 인 경우 5ms 이상 값은 이선시간에 넣고 5ms 이하 값은 이선으로 보지 않는다. 그러나 아크검출부(111)의 센싱 능력이 0.1ms 일 경우 4.9ms 이선 발생 후 0.1ms 이선이 발생하지 않고 이후 4.9ms가 발생하였다면 검측기의 센싱능력이 0.1 ms이므로 9.9ms의 이선이 발생한 것으로 판단할 수 있다.For example, if the reference value of the line time is 5 ms, the value of 5 ms or more is added to the line time, and the value of 5 ms or less is not regarded as a line. However, if the sensing capability of the arc detection unit 111 is 0.1 ms, if the 0.1 ms is not generated after 4.9 ms, and the sensing time of 4.9 ms occurs, the sensing capability of the detector is 0.1 ms. .

예를 들어, 상기에서 말한 바와 같이 아크검출부(111)의 분해능(Sampling)이 100㎲일 때 5ms 기준 값을 이선의 기준 값으로 보면 아크검출부(111)로 검출한 아크의 형태와 이선시간 분석은 도 5에 자세하게 도시되어 있고 이에 대한 시간순서대로 프로그램하는 이선알고리즘에 대한 순서는 도 6에 도시되어 있다.For example, as described above, when the resolution of the arc detecting unit 111 is 100 μs, if the 5 ms reference value is regarded as the reference value of the line, the arc type and the arc time analysis, which are detected by the arc detecting unit 111, The sequence for the alternate algorithm, shown in detail in FIG. 5 and programmed in chronological order, is shown in FIG.

아크와 아크 간격이 100㎲ 이상일 때는 연속된 아크를 분리해서 이선시간을 계산하고 100㎲ 미만일 때는 분리 시간과 연속되는 아크를 합쳐서 이선시간으로 계산할 수 있다.When the arc and arc interval is more than 100μs, the consecutive arcs are separated and the wire time is calculated. When the arc is less than 100μs, the separation time and the consecutive arcs can be combined to calculate the wire time.

이때, 도 5의 (a) short arc, (b) long arc, (c) Long arcs separated by a short quenching, (d) Rapid succession of short arcs를 나타낸 것이다.(A) short arc, (b) long arc, (c) long arcs separated by a short quenching, and (d) rapid succession of short arcs.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템(100)은 이선아크를 검출하고, 열차의 운행조건에 따라 이선율을 분석할 수 있으며, 이선율 분석을 위해 아크검출부(111)의 아크의 발생시간, 아크와 아크 사이의 간격, 측정시간, 열차의 정격전류, 속도신호, 거리값, 촬영부(113)에서 측정한 팬터그래프의 동작범위에 대한 데이터를 수집하여 이를 연산하거나 분석할 수 있다.As described above, the metrology system 100 for obtaining the line rate between the pantograph and the meteorological line according to an embodiment of the present invention can detect the line, analyze the line rate according to the running conditions of the train, In order to analyze the melody, the arc duration of the arc detection unit 111, the distance between the arc and the arc, the measurement time, the rated current of the train, the velocity signal, the distance value, and the operating range of the pantograph measured by the photographing unit 113 It can collect and analyze data or analyze it.

또한 이선율을 다양한 조건에서 분석가능하도록 이선아크 발생 시간 기준에 따른 분석, 속도대역에 따른 분석, 거리기준에 따른 분석, 최대속도대역에서에 따른 분석 등 다양하게 분석할 수 있다. 이와 같이, 다양한 조건에 의해 달라지는 이선율을 효율적으로 재분석할 수 있다.In addition, it is possible to analyze the melody in various conditions such as the analysis based on the occurrence time criterion, the analysis according to the speed band, the analysis according to the distance standard, and the analysis according to the maximum speed band so that the melody can be analyzed under various conditions. Thus, it is possible to efficiently re-analyze the melody that varies depending on various conditions.

이상과 같이 이선율을 이선아크 검출로부터 분석하게 되면 정량적 양으로 선로의 상태나 팬터그래프의 상태인 집전성능을 판단하는 기준으로 사용할 수 있다.As described above, if the line rate is analyzed from the detection of the line-of-sight, it can be used as a criterion for determining the current collecting performance, which is the state of the line or the state of the pantograph in quantitative terms.

이상에서 설명된 본 발명의 팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
The embodiments of the measurement system for obtaining the line rate between the pantograph and the caten grid of the present invention described above are merely illustrative and those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent It will be appreciated that other embodiments are possible. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 -- 계측 시스템, 110 -- 열차계측장치,
111 -- 촬영부, 113 -- 아크검출부,
115 -- 하우징부, 130 -- 실내계측장치,
131 -- 열차검출부, 133 -- 데이터수집부,
135 -- 데이터처리제어부, 137 -- 디스플레이부,
139 -- 전원공급부.100 - measurement system, 110 - train measurement device,
111 - photographing section, 113 - arc detecting section,
115 - housing part, 130 - indoor measuring device,
131 - train detection unit, 133 - data collection unit,
135 - a data processing control unit, 137 - a display unit,
139 - Power supply.

Claims (5)

열차의 상부에 형성되는 팬터그래프와 전차선간의 접촉 상태를 검측하는 열차계측장치;와 상기 열차계측장치에서 검측되는 이선아크를 모니터링하는 실내계측장치;를 포함하고,
상기 열차계측장치는
상기 팬터그래프와 상기 전차선간에 발생하는 아크를 측정하는 아크검출부;
상기 팬터그래프의 동작범위를 측정하는 촬영부; 및
상기 열차의 상부에 배치되는 상기 아크검출부와 상기 촬영부를 외부로부터 보호하는 하우징부;를 포함하고,
상기 실내계측장치는
상기 열차에 대한 열차속도와 상기 팬터그래프에 흐르는 전류를 검출하는 열차검출부;
상기 아크검출부에서 측정되는 상기 아크, 상기 열차검출부에서 검출되는 상기 열차속도와 상기 팬터그래프에서 흐르는 상기 전류에 대한 데이터를 수집하는 데이터수집부;
상기 데이터수집부로부터 수집되는 상기 데이터와 상기 촬영부에서 측정되는 상기 팬터그래프의 동작범위를 제공받아, 아크검출부의 아크 검출에 따라 아크 발생 시간의 총 합으로 표현되는 이선시간을 아크 발생을 측정한 총 측정시간으로 나눈 값의 백분율인 이선율을 연산하도록 하되, 이선율을 연산할 때 이선시간은 최소 아크 지속시간, 측정시간은 정력전류의 기준값 이상의 전류가 흐른 시간과 열차의 속도신호, 아크와 아크 사이의 간격에 대한 데이터를 제공받아 연산하면서 분석할 수 있는 이선알고리즘을 포함하는 데이터처리제어부; 및
상기 열차검출부, 상기 데이터수집부 및 상기 데이터처리제어부에 소정의 전원을 공급하는 전원공급부;
를 포함하는 팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템.
A train measuring device for detecting a contact state between a pantograph formed on an upper portion of a train and a catenary line, and an indoor measuring device for monitoring the line line detected by the train measuring device,
The train measuring device
An arc detector for measuring an arc occurring between the pantograph and the electric line;
A photographing unit for measuring an operation range of the pantograph; And
And a housing part for protecting the arc detecting part and the photographing part from the outside, which are disposed on the upper part of the train,
The indoor measurement device
A train detecting unit for detecting a train speed for the train and a current flowing in the pantograph;
A data collecting unit for collecting data on the arc measured by the arc detecting unit, the train speed detected by the train detecting unit, and the current flowing in the pantograph;
And a control unit for receiving the data collected from the data collecting unit and the operation range of the pantograph measured by the photographing unit and calculating a line time represented by the total sum of the arc generation times according to the arc detection of the arc detection unit, The arc time is the minimum arc duration, the measuring time is the time at which the current exceeds the reference value of the energizing current, the speed signal of the train, the arc and the arc A data processing controller for receiving data on an interval between the first and second data and analyzing the data while calculating the data; And
A power supply unit for supplying a predetermined power to the train detection unit, the data collection unit, and the data processing control unit;
A measurement system for acquiring a line rate between a pantograph and a catenary.
청구항 1에 있어서,
상기 실내계측장치는 상기 데이터처리제어부로부터 연산된 상기 이선율과 분석된 상기 이선율을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the indoor measuring apparatus further comprises a display unit for displaying the melody calculated from the data processing control unit and the analyzed melody, and acquiring a melody between the pantograph and the caster.
청구항 1에 있어서,
상기 전원공급부는 정전이나 노이즈가 없는 무정전전원장치를 포함하는 팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the power supply unit includes an uninterruptible power supply unit that is free from static electricity or noise, and that acquires a line rate between the pantograph and the electric line.
삭제delete 청구항 2에 있어서,
상기 디스플레이부는 아크발생시간, 총측정시간, 이선시간, 상기 이선율, 열차 이동거리, 상기 열차속도, 상기 전류를 디스플레이하는 팬터그래프와 전차선간 이선율을 획득하기 위한 계측 시스템.The method of claim 2,
Wherein the display unit acquires a line rate between an arc occurrence time, a total measurement time, an elapsed time, a line rate, a train travel distance, a train speed, and a current displayed on the pantograph and the electric line.
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