KR101470358B1 - 광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레일의 측부에 광접속기를 부착하고, 레일 절손에 기인한 물리적 충격에 의해 발생하는 광접속기의 진동에 따른 반사파의 변화량을 광케이블을 통해 수신받아 분석하여 레일이 절손된 위치 및 크랙의 크기와 높이를 실시간으로 감시 및 검출할 수 있는 광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템은, 레일의 측부에 부착된 광접속기; 상기 광접속기와 접속되어 광을 전송 및 수신하는 광케이블; 상기 광케이블로 전송되는 광(光)을 수신받아 비교 분석하고 제어하며, 분석된 데이터를 역(驛) 기계실의 모니터링 시스템으로 제공하는 광센서 중계기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템{System for monitoring broken rail using an optical fiber cable}

본 발명은 레일 절손 감시 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 레일의 측부에 광접속기를 부착하고, 레일 절손에 기인한 물리적 충격에 의해 발생하는 광접속기의 진동에 따른 반사파의 변화량을 광케이블을 통해 수신받아 분석하여 레일이 절손된 위치 및 크랙의 크기와 높이를 실시간으로 감시 및 검출할 수 있는 광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템에 관한 것이다.

최근의 열차운행은 운행속도의 고속화를 위하여 컴퓨터 기술 및 전기·전자공학 기술을 도입함으로써 높은 신뢰성을 확보함은 물론 고속, 고밀도 운행을 가능하게 하여 열차의 운용효율을 높이고 선로용량을 증대시켜 수송력 증강에 기여했지만, 한편으로는 선로의 피로도(fatigue)를 가중시켜 레일 절손을 발생시키는 원인 중의 하나가 되고 있으며, 이와 같은 레일 절손은 열차의 탈선을 유발하여 대형사고로 이어지는 원인이 되고 있다.

현재 현장에서 시행되고 있는 궤도의 이상 유무를 검측하는 방법으로는 궤도검측차(Track inspection car)와 레일탐상차(Rail ultrasonic car)를 이용하여 궤도 상태를 점검하고 있는데, 궤도검측차로 운용하고 있는 스위스 SPENO사(社)에서 제작한 'EM120'은 검측속도가 120㎞/h 정도이고 궤도 틀림 및 레일의 파상마모 상태를 확인하기 위하여 코레일(Korail)에서 기존선 구간에서 운용 중이며, 이탈리아의 Mermec사(社)에서 제작한 'Roger 1000k'은 검측속도가 160㎞/h 정도이고 비접촉식 레이저 광학시스템을 이용한 것이다.

레일의 균열 및 마모상태를 검사하기 위한 레일 탐상차로 코레일에서 1996년에 도입하여 운용하고 있는 스위스 SPENO사(社)의 자주식 초음파 비파괴 검사장치가 있는데, 탐상작업을 간략히 소개하면, 좌우 6개씩 12개의 탐촉자(probe)가 물이 뿌려진 레일 위를 밀착 진행하며 초음파를 레일의 표면에 4㎜ 간격으로 발사하고 반사하는 초음파를 컴퓨터가 인식 및 분석하여 결함의 종류, 크기 및 위치 등을 출력하고 결함이 발생한 장소에 페인트를 분사하여 보수를 용이하게 하는 장비이다.

이 밖에도 일본과 프랑스의 회사에서 제작한 몇 가지 종류의 레일 탐상차가 나와 있는데, 이들은 모두 분기부 및 이음매 측정시 오류가 빈번하게 발생하고, 급곡선 구간 측정시 탐상차의 탐촉침 고장이 자주 발생하고, 장비가격이 고가(高價)이며, 장비를 운행하기 위해서는 3인이 1조가 되어 작업하기 때문에 많은 인력이 필요하고, 영업시간 중에는 장비를 운영할 수 없는 등 많은 문제가 있다. 따라서 일반 직선부와 곡선 구간에서는 자동검측차를 이용하여 레일의 이상 유무를 검측하고, 자동검측차로 검측이 어려운 분기부, 이음매 및 급곡선 구간에서는 수동탐상기를 이용하여 검측하고 있는 실정이다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 출현한 기술인 특허등록 제698546호 "레일 절손위치 확인장치"는 수동형 레일 탐상기이며, 특허등록 제818937호 "레일 절손위치 확인장치"는 영업 운전 중에는 레일에 전류가 흐르는 관계로 수동탐상기는 비영업 운전시에만 적용이 가능하다는 문제를 보완하여 운전자가 탑승하여 검측하는 탐상기이다.

그 이후로 출현한 기술이 공개 특허 제2008-71545호 "광케이블을 이용한 레일 절손 감지장치"인데, 기술내용을 간략히 소개하면, 기계실의 연동논리장치로부터 무선 송수신기를 통해 전송된 제어신호를 각 장비의 무선 송수신기를 통해 인가받아 구동 제어되는 주신호기, 입환신호기 및 선로전환기 등의 주변 장비로 이루어진 무선 데이터 송수신 장치가 구비된 기존의 철도 시스템에서, 어느 한 장비의 주파수 발생부와 이웃하는 장비의 수신부를 전기적으로 접속시키기 위한 광케이블로 구성하여, 광케이블을 통해 기계실의 연동논리장치를 중심으로 각 장비 간의 주파수 송수신을 행하여 레일 절손 여부와 절손 위치를 파악할 수 있도록 한 광케이블을 이용한 주파수 송수신 방식의 레일 절손 감지장치이다.

그러나 상기와 같은 주파수 송수신 방식의 감지장치는, 단순히 무선 송수신기 사이를 광케이블로 연결한 것에 불과한 것으로, 가청 주파수(Audio Frequency)를 사용하기 때문에 기존 시스템과의 호환성 및 주파수 대역과의 간섭이 발생하게 될 수밖에 없어서, 정확한 검지를 위해서는 간섭 여부에 대한 추가적인 검증작업이 필수적이며, 궤도회로의 제어거리가 최대 1㎞ 이내이기 때문에 단거리 구간에서만 적용이 가능하므로 선로 주변에 수많은 무선 송수신기를 추가로 설치해야 하는 등 많은 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 레일의 측부에 광접속기를 부착하고, 레일 절손에 기인한 물리적 충격에 의해 발생하는 광접속기의 진동에 대응하는 신호를 광센서 중계기에서 광케이블을 통해 수신받아 광접속기의 진동에 따른 반사파의 변화량을 분석하여 레일이 절손된 위치 및 크랙의 크기와 높이를 실시간으로 감시 및 검출할 수 있는 광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 광원을 통한 빛을 이용하기 때문에 기존의 궤도회로와의 주파수 간섭현상이 발생하지 않아 데이터의 신뢰성이 높으며, 레일 절손 여부에 대한 장거리 모니터링이 가능한 광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 소형 경량화가 가능하고, 설비 교체가 용이하여 유지 보수 비용을 현저하게 절감할 수 있는 광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 과제 해결을 위하여 본 발명에 따른 광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템은, 레일의 측부에 부착된 광접속기; 상기 광접속기와 접속되어 광을 전송 및 수신하는 광케이블; 상기 광케이블로 전송되는 광(光)을 수신받아 비교 분석하고 제어하며, 분석된 데이터를 역(驛) 기계실의 모니터링 시스템으로 제공하는 광센서 중계기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 광케이블은 레일과 나란한 방향으로 부착수단을 이용하여 레일의 측부에 포설되거나, 레일과 나란한 방향으로 포설되되 레일과 이격되어 선로 밖에 포설된다.

바람직하게는, 광센서 중계기는, 주파수를 발생시키는 주파수 발생부; 상기 주파수 발생부로부터 제공되는 신호에 따라 기준클럭과 기준신호를 생성하는 제어부; 상기 주파수 발생부로부터 공급된 주파수를 광신호로 변환하여 출력하는 광발생부; 상기 광발생부로부터 제공되는 광신호를 상기 광케이블로 전송하고, 상기 광케이블로부터 제공되는 광신호를 수신하는 광커플러; 상기 광접속기로부터 반사되어 상기 광케이블을 통해 수신되는 광신호를 상기 광커플러로부터 제공받아 수신하고, 수신된 광신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 광수신부; 상기 광수신부로부터 제공되는 디지털 신호와 상기 제어부로부터 제공되는 기준신호를 비교 분석하여 실시간으로 레일 절손 여부와 위치 및 크랙의 크기와 높이를 판단하는 데이터 분석부를 구비한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템은, 레일의 측부에 광접속기를 부착하고, 레일 절손에 기인한 물리적 충격에 의해 발생하는 광접속기의 진동에 따른 반사파의 변화량을 수신받아 비교 분석함으로써 레일의 절손 여부와 절손 위치 및 크랙의 크기와 높이를 실시간으로 감시 및 검출할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 광을 이용하여 광접속기의 진동에 따른 반사파의 변화량을 분석하고, 이를 통해 레일이 절손된 위치 및 크랙의 크기와 높이를 감시 및 검출함으로써 기존의 주파수를 이용한 감시방법에 비하여 감지속도가 빠르며, 광원을 통한 빛을 이용하기 때문에 기존의 궤도회로와의 주파수 간섭현상이 발생하지 않아 신뢰성이 높고, 레일 절손의 장거리 모니터링이 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 레일 절손 감시 시스템은 광접속기, 광케이블, 광센서 중계기 및 역(驛) 기계실에 설치되는 모니터링 시스템으로 이루어짐에 따라 기존의 레일 절손 감시 시스템과 비교하여 소형 경량화가 가능하고, 설비 교체가 매우 용이하여 유지 보수 비용을 현저하게 절감할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 레일 절손 감시 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 레일에 부착된 광접속기를 포함하는 레일 절손 감시 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 광센서 중계기의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 레일 절손 감시 시스템을 도시한 구성도이다.
도 5는 도 4에 도시된 레일에 부착된 광접속기를 포함하는 레일 절손 감시 시스템을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면부호(또는, 참조부호)로 표기된 부분은 동일요소를 나타낸다.

실시예1

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 레일 절손 감시 시스템을 도시한 구성도이다. 본 발명에 따른 레일 절손 감시 시스템은 단방향으로만 설치할 수도 있고, 루프(loop)형으로 설치할 수도 있는데, 여기서는 루프형 레일 절손 감시 시스템에 대해 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 레일 절손 감시 시스템은 레일(10, 10')에 부착된 광접속기(14)와, 광접속기(14)와 접속된 광케이블(20, 20')과, 광케이블(20, 20')로 광신호를 송신하고 반사되어 되돌아 오는 광신호를 수신받아 분석하는 광센서 중계기(30)를 구비하며, 광센서 중계기(30)는 역(驛) 기계실에 설치되어 있는 모니터링 시스템과 통신할 수 있도록 구성된다.

광접속기(14)는 레일의 절손 상태를 안정적으로 측정하기 위하여 가능한 레일(10, 10')에 직접 부착되는데, 레일의 절손에 기인한 물리적 충격에 민감하게 반응하도록 하기 위하여 레일(10, 10')의 측부에 부착하는 것이 바람직하며, 광범위한 영역에서 레일(10, 10') 절손 위치와 상태를 정확하게 감시하기 위해서는 광센서 중계기(30)와 광센서 중계기(30) 사이에 일정 간격으로 복수 개의 광접속기(14)를 부착하여야 한다.

광접속기(14)는, 예를 들면, 접착제를 이용하여 레일(10, 10')에 부착시킬 수 있는데, 접착제로는 에폭시 접착제 등을 사용할 수 있다. 그러나 접착제를 이용하여 광접속기(14)를 레일(10, 10')에 부착시키면 접착제 자체의 탄성력에 의해 레일 절손에 기인한 물리적 충격이 일부 흡수되어 광접속기(14)에 전달되는 충격량이 감소될 수도 있으므로, 자석을 이용하여 부착하는 방법이 더 바람직하다. 자석을 이용한 부착방법은 자석을 광접속기(14)와 일체형으로 제작하여 레일(10, 10')에 부착시킬 수 있으며, 이를 통해 레일 절손에 기인한 물리적 충격을 손실 없이 그대로 광접속기(14)에 전달할 수 있다. 또한, 광접속기(14)는 클램프나 후크와 같은 부착수단을 이용하여 레일(10, 10')에 부착할 수도 있다.

광접속기(14)는 복수 개의 광섬유를 포함하는 광케이블(20, 20')을 접속하는 장치로서, 광접속기(14)는 전술한 바와 같이 측정하고자 하는 레일의 측부에 물리적으로 부착되어 레일의 절손에 기인하여 발생하는 물리적 충격을 그대로 전달받아 진동한다. 광접속기(14)는 평상시에는 일정 빛을 전달하지만 물리적인 충격이 전달되었을 때 진동하여 반사파를 변화시킨다. 즉, 광접속기(14)는 물리적 충격에 의해 진동하게 되고, 이러한 진동에 의해 반사파가 변화하게 된다. 이러한 반사파의 변화량은 광접속기(14)와 접속된 광케이블(20, 20')을 통해 광센서 중계기(30)로 전송된다.

광케이블(20, 20')은 도 1 및 도 2와 같이 레일(10, 10')과 나란한 방향으로 침목(12)이 설치된 위치의 레일(10, 10') 측부에 포설된다. 광케이블(20, 20')은 싱글모드를 사용하고, 에폭시와 같은 접착제나 자석 또는 클램프나 후크와 같은 부착수단을 이용하여 레일(10, 10')의 측부에 부착시킬 수도 있다. 광케이블(20, 20')은 광센서 중계기(30)의 광커플러(33)로부터 광신호를 받아 전송하고, 전송된 광신호가 광접속기(14)를 거쳐 반사되어 오는 광신호를 다시 받아 광센서 중계기(30)의 광수신부(34)로 전송하는 역할을 한다.

광센서 중계기(30)는 일종의 광계측기로서, 레일의 절손 여부와 레일 절손 위치를 실시간으로 분석하고 모니터링한다. 즉, 광센서 중계기(30)는 광케이블(20, 20')을 통해 전송된 반사파의 변화량을 비교 분석하여 레일의 절손 여부와 위치 및 크랙의 크기와 높이를 판단한다.

도 3은 광센서 중계기의 구성을 도시한 블럭도이다. 광센서 중계기(30)는 주파수 발생부(pulse generator,31), 광발생부(32), 광커플러(photo coupler, 33), 광수신부(34), 데이터 분석부(35), 제어부(36), 표시부(37)와 인터페이스부(38)를 구비한다.

주파수 발생부(31)는 일정 주파수 대역의 펄스를 생성하여 광발생부(32)로 공급한다. 광발생부(32)는 레이저 다이오드(laser diode) 등으로 이루어지며, 주파수 발생부(31)로부터 공급된 주파수를 광신호로 변환하여 출력한다. 즉, 광발생부(32)는 주파수 발생부(31)로부터 공급되는 전기신호를 광신호로 변환하여 광커플러(33)로 제공한다.

광커플러(33)는 광발생부(32)로부터 제공되는 광신호를 광케이블(20)로 전송하고, 전송된 광신호가 광접속기(14)로부터 반사되어 오는 광신호를 수신하여 광수신부(34)로 제공한다.

광수신부(34)는 광다이오드(photo diode, 341)와 증폭부(342) 및 A/D 변환부(Analog Digital converter, 343)를 구비한다. 광다이오드(341)는 광커플러(33)로부터 제공되는 광신호를 수신받아 전기신호로 변환하여 출력한다. 증폭부(342)는 광다이오드(341)를 통해 변환된 전기신호를 수신받아 일정 크기로 증폭시켜 출력한다. A/D 변환부(343)는 시간 제어부(361)에서 제공되는 기준클럭을 기준으로 증폭부(342)로부터 제공되는 아날로그 형태의 전기신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다.

데이터 분석부(35)는 시간 제어부(361)로부터 제공되는 기준클럭을 기준으로 A/D 변환부(343)로부터 제공되는 디지털 신호를 실시간으로 비교 분석하여 레일의 절손 여부와 위치 및 크랙의 크기와 높이를 판단하게 된다. 데이터 분석부(35)는 시간 제어부(361)로부터 제공되는 기준 데이터(기준신호)와 A/D 변환부(343)로부터 제공되는 감지 데이터(감지신호)를 비교 분석하여 레일 절손 여부와 위치 및 크랙의 크기와 높이를 판단하게 된다. 예를 들어, 데이터 분석부(35)는 기준 데이터와 감지 데이터 비교 결과, 기준 데이터와 감지 데이터가 일치하는 경우, 레일 절손이 발생되지 않은 것으로 판단하고, 그렇지 않은 경우 레일 절손이 발생된 것으로 판단한다.

또한, 데이터 분석부(35)는 시간 제어부(361)를 통해 제공되는 기준클럭을 이용하여 광센서 중계기(30)로부터 광케이블(20)로 광이 출력되는 타임 스탬프(time stamp)와 광접속기(14)를 통해 반사되어 광센서 중계기(30)로 광이 입력되는 타임 스탬프를 비교 분석하여 레일의 거리 및 레벨값을 모니터링할 수 있도록 제공한다.

제어부(36)는 광센서 중계기(30)의 전반적인 동작을 제어하는 프로세서로서의 기능을 하며, 시간 제어부(361)와 인터페이스 제어부(362)를 구비한다. 이외에도, 도시하지는 않았지만 광센서 중계기(30)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있는 제어유닛을 구비한다.

시간 제어부(361)는 A/D 변환부(343)로 기준클럭을 생성하여 제공하고, 데이터 분석부(35)로는 기준클럭 및 기준 데이터(정상 데이터)를 제공한다. 시간 제어부(361)는 주파수 발생부(31)로부터 신호를 받아 일정시간 간격(time base, 예를 들면, 매초당)으로 A/D 변환부(343)와 데이터 분석부(35)로 데이터를 전송하는 역할을 한다. 또, 인터페이스 제어부(362)는 선로 주위에 설치되어 있는 광센서 중계기(30)와 역(驛) 내에 설치되어 있는 기계실의 모니터링 시스템과 같은 외부장치와의 인터페이스를 제어하기 위한 구성이다.

표시부(37)는 데이터 분석부(35)를 통해 분석 처리되는 결과를 표시한다. 광센서 중계기(30)는 역(驛) 기계실에 설치된 모니터링 시스템과 연결하는 인터페이스부(38)가 구비되어 있는데, 인터페이스부(38)는 유·무선 통신이 모두 가능하도록 구성하는 것이 바람직하며, 유선통신인 경우에는 USB(Universal Serial Bus) 포트(382)를 사용하고, 무선통신인 경우에는 이더넷(ethernet, 381)을 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 제1실시예에 따른 레일 절손 감시 시스템의 동작 특성에 대해 설명하면, 먼저, 레일이 절손된 것 같은 이상이 발생한 경우, 광접속기(14)에 진동을 유발시키고, 이로 인해 광센서 중계기(30)의 광커플러(33)로부터 광케이블(20)로 전송되는 광은 광접속기(14)에서 곧바로 광이 반사되어 광커플러(33)를 통해 광수신부(34)로 수신된다. 광수신부(34)는 수신된 광신호를 디지털 신호로 변환한 후 데이터 분석부(35)로 제공하고, 데이터 분석부(35)는 감지 데이터와 제어부(36)로부터 제공되는 기준 데이터를 비교 분석하여 레일 절손 여부와 위치 및 크랙의 크기와 높이를 판단한다. 레일이 절손된 부분이 있는 경우에는 광케이블을 통해 전송된 광(光)이 절손된 부분에서 곧바로 반사되어 오게 되는데, 반사되어 오는 광은 파장의 피크(peak)값이 정상적인 광의 파장보다 커지게 되는데, 이러한 광의 파장 변화량을 비교 분석하여 레일 절손 여부와 위치 및 크랙의 크기와 높이를 판단한다.

실시예2

도 4 및 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 레일 절손 감시 시스템을 도시한 구성도이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 레일 절손 감시 시스템은 제1실시예에 따른 레일 절손 감시 시스템과 광케이블을 포설하는 방법에 있어서 차이가 있고, 광센서 중계기를 포함하는 다른 구성들은 동일한 구성을 갖는다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 레일 절손 감시 시스템에서는 광케이블(20)이 제1실시예와 같이 레일(10)에 직접 부착되지 않고, 광접속기(14)만 레일(10)에 부착된다. 즉, 제2실시예에서는 광케이블(20)을 레일(10)에서 충분히 이격시켜 선로 밖으로 빼서 포설한다. 이와 같이, 광케이블(20)을 선로 밖으로 빼서 포설하면 레일의 유지보수의 편의성과 광케이블을 보호할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 광케이블을 이용한 레일 절손 감시장치는 도 2에서와 같이 단방향으로 설치한 경우에는 약 360㎞ 정도까지 모니터링이 가능하므로 우리나라의 철도 사정을 감안한다면 몇 개의 광센서 중계기만 설치하더라도 전체 철도를 모니터링할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10, 10' : 레일 12 : 침목
14 : 광접속기
20, 20' : 광케이블
30 : 광센서 중계기
31 : 주파수 발생부 32 : 광발생부
33 : 광커플러 34 : 광수신부
35 : 데이터 분석부 36 : 제어부
37 : 표시부 38 : 인터페이스부

Claims (8)

1. 광케이블을 이용하여 레일의 절손 여부를 감시하는 시스템에 있어서,
   상기 레일 절손 감시 시스템은,
   레일의 측부에 부착되는 광접속기;
   상기 광접속기와 접속되어, 광(光)을 전송 및 수신하는 광케이블;
   상기 광케이블로부터 전송되는 광을 수신받아 비교 분석하고 제어하며, 분석된 데이터를 역(驛) 기계실의 모니터링 시스템으로 제공하는 광센서 중계기;
   를 구비하여 구성되며, 상기 광센서 중계기는,
   주파수를 발생시키는 주파수 발생부;
   상기 주파수 발생부로부터 제공되는 신호에 따라 기준클럭과 기준신호를 생성하는 제어부;
   상기 주파수 발생부로부터 공급된 주파수를 광신호로 변환하여 출력하는 광발생부;
   상기 광발생부로부터 제공되는 광신호를 상기 광케이블로 전송하고, 전송된 광신호가 상기 광접속기를 거쳐 반사되어 오는 광신호를 수신하는 광커플러;
   상기 광커플러로부터 수신받은 광신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 광수신부;
   상기 광수신부로부터 제공되는 디지털 신호와, 상기 제어부로부터 제공되는 기준신호를 비교 분석하여 실시간으로 레일 절손 여부와 위치 및 크랙의 크기와 높이를 판단하는 데이터 분석부;
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 광케이블은, 상기 레일과 나란한 방향으로 부착수단을 이용하여 상기 레일의 측부에 포설되는 것을 특징으로 하는 광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 광케이블은, 상기 레일과 나란한 방향으로 포설되되, 상기 레일과 이격되어 선로 밖에 포설되는 것을 특징으로 하는 광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 광수신부는,
   상기 광커플러로부터 제공되는 광신호를 전기신호로 변환하는 광다이오드;
   상기 광다이오드로부터 제공되는 전기신호를 증폭하는 증폭부;
   상기 증폭부로부터 제공되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부;
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 주파수 발생부로부터 제공되는 신호에 따라 기준클럭과 기준신호를 발생하는 시간 제어부;
   상기 광센서 중계기와 역(驛) 기계실의 모니터링 시스템과의 인터페이스를 제어하는 인터페이스 제어부;
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 광센서 중계기는, 상기 데이터 분석부로부터 분석된 결과 데이터를 표시하는 표시부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 인터페이스 제어부는, 유·무선 통신이 모두 가능하도록 USB 포트와 이더넷을 모두 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 광케이블을 이용한 레일 절손 감시 시스템.

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