KR101527781B1 - Apparatus for automatical controlling cooling and heating using load compensating signal - Google Patents
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Abstract
응하중을 이용한 철도차량의 냉방 및 난방 자동제어장치가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 객차의 실내 온도를 측정하는 온도감지센서; 상기 객차의 승객 밀도에 따른 하중 변화를 감지하는 하중감지부; 상기 객차 내부를 냉방하는 냉방유닛; 상기 하중감지부의 감지 결과로부터 상기 객차의 승객 밀도를 산출하고, 상기 온도감지센서로부터 제공받은 실내온도가 기설정된 설정온도보다 높을 때 상기 냉방유닛을 작동시키되, 상기 객차의 최종냉방온도를 상기 설정온도에서 상기 산출된 승객 밀도에 따라 기설정된 하중보정값을 뺀 온도(최종냉방온도 = 설정온도 - 하중보정값)로 보정하는 제어부를 포함하는 응하중을 이용한 철도차량의 냉방 자동제어장치가 제공될 수 있다.An automatic cooling and heating control apparatus for a railway vehicle using an applied load is disclosed.
According to an embodiment of the present invention, a temperature sensor for measuring a room temperature of a passenger compartment; A load sensing unit for sensing a load change according to a passenger density of the carriage; A cooling unit for cooling the inside of the passenger compartment; Wherein the control unit calculates the passenger density of the carriage from the detection result of the load sensing unit and activates the cooling unit when the room temperature provided from the temperature sensor is higher than a predetermined set temperature, (Final cooling temperature = preset temperature-load correction value) minus a predetermined load correction value in accordance with the calculated passenger density, have.
Description
본 발명은 철도차량의 냉방 및 난방 자동제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철도차량의 객차를 냉방 또는 난방할 때 승객 밀도에 따라 온도 보정하는 응하중을 이용한 철도차량의 냉방 및 난방 자동제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling and heating automatic control device for a railway vehicle, and more particularly, to a cooling and heating automatic control device for a railway car, which uses a load for temperature correction according to passenger density when cooling or heating a passenger car, .
일반적으로 철도차량은 실시간으로 많은 승객을 수송할 수 있는 교통수단으로서, 출ㅇ퇴근 시간대에는 역에서의 승객 환승률이 높아 객차 내 승객 인원수가 짧은 시간 동안 크게 변동되는 특성이 있다.Generally, a railway car is a means of transporting a large number of passengers in real time, and the number of passengers in a passenger car varies greatly during a short period of time due to a high rate of passenger recruitment in the station during the exit time.
철도차량에는 쾌적한 실내 환경 조성을 위하여 냉난방장치가 설치되어 있는바, 이러한 냉난방장치는 객차 내부를 적정 온도로 유지하기 위해 작동될 수 있다.The railway car is equipped with an air conditioner for the purpose of creating a pleasant indoor environment, and such an air conditioner can be operated to maintain the inside of the passenger compartment at a proper temperature.
특히 최근에는 수송능력이 우수하고 편의성이 향상되고 있는 철도차량이 증가하는 추세이며, 이러한 철도차량에 냉방장치 및 난방장치가 설치되어 승객에게 쾌적한 환경을 제공하고자 노력하고 있다. Especially, recently, the number of railway vehicles having excellent transportation ability and convenience has been increasing, and air conditioners and heating devices have been installed in such railway cars to provide a comfortable environment for passengers.
과거 철도차량용 냉난방장치는 대부분 수동 제어방식을 취하는 것이 일반적이었으나 최근에는 자동제어의 개념이 점차 도입되어 객차 내의 온도센서를 통해 실내 온도를 감지하여 미리 설정된 실내온도로 자동으로 냉난방 제어를 수행할 수 있다.In recent years, the concept of automatic control has gradually been introduced to detect the room temperature through the temperature sensor in the passenger compartment and to automatically control the cooling and heating to a preset room temperature .
예를 들면, 철도차량의 냉난방 자동제어장치는 실내 온도를 감지하는 온도 감지센서와, 이 온도 감지센서로부터 받은 온도정보를 통신 인터페이스를 통하여 소정의 시간 간격으로 종합제어장치로 송신하고 종합제어장치에서 새로운 설정온도정보를 수신하는 경우 기존 설정온도를 업데이트하는 등 현재 온도와 설정온도를 비교하여 자동제어 하는 자동냉난방장치(마이콤 제어방식)를 포함할 수 있다.For example, an automatic cooling and heating control apparatus for a railway vehicle includes a temperature sensor for sensing a room temperature and temperature information received from the temperature sensor through a communication interface at a predetermined time interval to a comprehensive control device, (Microcomputer control system) that automatically compares the current temperature with the preset temperature by automatically updating the existing set temperature when receiving the new set temperature information.
그러나, 상기의 종래 철도차량 냉난방 자동제어장치는 각 객차 내부온도가 미리 설정된 온도로만 제어될 수 있을 뿐 각각의 객차에서 승객 인원수에 따라 요구되는 최적의 실내온도를 반영하여 제어할 수 없는바, 이에 따라 각각의 객차를 최적 상태의 온도로 유지할 수 없는 문제점이 있다.However, in the above-described automatic cooling and heating control apparatus for a railway vehicle, the temperature of each passenger compartment can be controlled only at a preset temperature, and the optimal temperature can not be controlled by reflecting the number of passengers in each passenger compartment. Accordingly, there is a problem that each carriage can not be maintained at the optimum temperature.
즉, 종래의 철도차량 냉난방 자동제어장치는 철도차량의 객차 혼잡도(승객 밀도)를 고려하지 않고 객차 온도가 설정온도로 제어되며, 단순히 온도감지센서 근처에서의 실내 온도를 기준으로 냉난방이 이루어지기 때문에 특정 객차 칸에 승객이 몰리는 경우 승객의 열적 불쾌감을 유발하는 문제점이 있다.That is, in a conventional railway automobile cooling / heating control apparatus, the passenger compartment temperature is controlled to a set temperature without taking into consideration the passenger compartment passenger density (passenger density) of the railway car, and the cooling and heating is performed based on the indoor temperature near the temperature sensor There is a problem that the passenger feels a sense of thermal discomfort when a passenger is driven into a specific passenger compartment.
실제로 온도센서는 객차의 벽면 근처에 설치되어 있는바, 이러한 온도 측정 결과는 객차 내에 탑승하고 있는 승객의 체감온도와 상이한 경우가 많으며, 특히 출ㅇ퇴근시와 같은 혼잡 시간대에는 밀집된 승객 사이의 인체 발열로 인해 더위와 답답함을 느끼는 경우가 많아 승객 밀도에 따른 적절한 대처가 되지 못하는 실정이다.Actually, the temperature sensor is installed near the wall of the passenger car. The temperature measurement result is often different from the sensation temperature of the passenger in the passenger compartment. In particular, in the congestion time period when the passenger leaves the passenger room, , It is difficult to cope with the density of passengers due to the frequent feeling of heat and frustration.
한편, 특정 역에서 승객수가 급격히 감소되는 경우에는 오히려 과다한 냉난방으로 불쾌감을 느끼는 문제도 초래할 수 있다.On the other hand, when the number of passengers is suddenly reduced at a specific station, it may cause a problem of feeling uncomfortable due to excessive cooling and heating.
본 발명의 실시예들은, 출 퇴근시와 같은 혼잡시간 대에 철도차량의 객차별 승객 인원의 변동을 감지하여 승객 밀도에 따라 객차의 냉방 또는 난방 온도를 적절하게 보정함으로써 승객에게 객차 혼잡도와 상관없이 항상 적절한 온도환경을 제공하기 위하여 응하중을 이용한 보정온도 기반의 철도 차량 냉방 및 난방 자동제어장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention detect a change in the number of passengers of a railway car according to the number of passengers at the time of congestion such as when leaving the exit, and correct the cooling or heating temperature of the passenger according to the passenger density, To provide an appropriate temperature environment at all times, it is intended to provide an automatic cooling and heating control apparatus for railway vehicles based on a correction temperature using a load.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 객차의 실내 온도를 측정하는 온도감지센서; 상기 객차의 승객 밀도에 따른 하중 변화를 감지하는 하중감지부; 상기 객차 내부를 냉방하는 냉방유닛; 상기 하중감지부의 감지 결과로부터 상기 객차의 승객 밀도를 산출하고, 상기 온도감지센서로부터 제공받은 실내온도가 기설정된 설정온도보다 높을 때 상기 냉방유닛을 작동시키되, 상기 객차의 최종냉방온도를 상기 설정온도에서 상기 산출된 승객밀도(응하중)에 따라 기설정된 하중보정값을 뺀 온도(최종냉방온도 = 설정온도 - 하중보정값)로 보정하는 제어부를 포함하는 응하중을 이용한 철도차량의 냉방 자동제어장치가 제공될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a temperature sensor for measuring a room temperature of a passenger compartment; A load sensing unit for sensing a load change according to a passenger density of the carriage; A cooling unit for cooling the inside of the passenger compartment; Wherein the control unit calculates the passenger density of the carriage from the detection result of the load sensing unit and activates the cooling unit when the room temperature provided from the temperature sensor is higher than a predetermined set temperature, To a temperature (final cooling temperature = set temperature-load correction value) obtained by subtracting a predetermined load correction value according to the calculated passenger density (load applied) in the automatic cooling control device May be provided.
여기서, 상기 제어부에는 온도 보정이 실행되는 상기 객차의 만차하중에 대한 비율을 나타내는 기준하중값이 설정되며, 상기 산출된 승객밀도가 상기 기준하중값 이하인 경우 상기 하중보정값을 "0"으로 설정하여 온도 보정을 미실행하고, 상기 산출된 승객밀도가 상기 기준하중값을 초과하는 경우 상기 하중보정값을 "보정율*(산출된 승객 밀도에 대한 하중값 - 기준하중값)"으로 설정하여 온도 보정을 실행할 수 있다. Here, the control unit sets a reference load value indicating a ratio of the carriage to which the temperature correction is performed to the full load, and when the calculated passenger density is equal to or less than the reference load value, the load correction value is set to "0 & When the calculated passenger density exceeds the reference load value, the load correction value is set as "correction rate * (load value to calculated passenger density - reference load value)" .
또한 상기 기준하중값은 만차하중의 70 ~ 95%로 설정되는 것을 특징으로 한다. Also, the reference load value is set to 70 to 95% of the full load.
또한 상기 보정율은 0.1 ~ 0.2로 설정되는 것을 특징으로 한다.And the correction ratio is set to 0.1 to 0.2.
또한 상기 하중감지부는, 상기 객차 하부에 복수개로 마련된 공기스프링의 내압을 측정하는 압력센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.The load sensing unit may include a pressure sensor for measuring an internal pressure of a plurality of air springs provided under the carriage.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 객차의 실내 온도를 측정하는 온도감지센서; 상기 객차의 승객 밀도에 따른 하중 변화를 감지하는 하중감지부; 상기 객차 내부를 난방하는 난방유닛; 상기 하중감지부의 감지 결과로부터 상기 객차의 승객 밀도를 산출하고, 상기 온도감지센서로부터 제공받은 실내온도가 기설정된 설정온도보다 낮을 때 상기 난방유닛을 작동시키되, 상기 객차의 최종난방온도를 상기 설정온도에서 상기 산출된 승객밀도(응하중)에 따라 기설정된 하중보정값을 뺀 온도(최종난방온도 = 설정온도 - 하중보정값)로 보정하는 제어부를 포함하는 응하중을 이용한 철도차량의 난방 자동제어장치가 제공될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a temperature sensor for measuring a room temperature of a passenger compartment; A load sensing unit for sensing a load change according to a passenger density of the carriage; A heating unit for heating the inside of the passenger compartment; Wherein the control unit calculates the passenger density of the carriage from the detection result of the load sensing unit and activates the heating unit when the room temperature provided from the temperature sensor is lower than a predetermined set temperature, To a temperature (final heating temperature = set temperature-load correction value) obtained by subtracting a predetermined load correction value according to the calculated passenger density (load applied load) in the automatic heating control device May be provided.
여기서 상기 제어부에는 온도 보정이 실행되는 상기 객차의 만차하중에 대한 비율을 나타내는 기준하중값이 설정되며, 상기 산출된 승객 밀도가 상기 기준하중값 이하인 경우 상기 하중보정값을 "0"으로 설정하여 온도 보정을 미실행하고, 상기 산출된 승객 밀도가 상기 기준하중값을 초과하는 경우 상기 하중보정값을 "보정율*(산출된 승객 밀도에 대한 하중값 - 기준하중값)"으로 설정하여 온도 보정을 실행할 수 있다. Here, the control unit sets a reference load value indicating a ratio of the carriage to the full-load load in which the temperature correction is performed, and when the calculated passenger density is equal to or less than the reference load value, If the calculated passenger density exceeds the reference load value, the load correction value is set as "correction rate * (load value to calculated passenger density - reference load value)" Can be executed.
또한 상기 기준하중값은 만차하중의 70 ~ 95%로 설정되는 것을 특징으로 한다.Also, the reference load value is set to 70 to 95% of the full load.
또한 상기 보정율은 0.1 ~ 0.2로 설정되는 것을 특징으로 한다.And the correction ratio is set to 0.1 to 0.2.
또한 상기 하중감지부는, 상기 객차 하부에 복수개로 마련된 공기스프링의 내압을 측정하는 압력센서를 포함할 수 있다. The load sensing unit may include a pressure sensor for measuring an internal pressure of a plurality of air springs provided under the carriage.
본 발명에 따른 실시예에 의하면, 혼잡시간 대에 철도차량의 객차별 급격한 승객 인원의 변동에 따라 객차의 냉방 및 난방 최종 목표온도를 적절하게 보정 후 이를 기반으로 냉방 및 난방 유닛을 제어함으로써 승객 밀도에 따른 적절한 온도를 제공할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the cooling and heating final target temperatures of the passenger compartment are appropriately corrected according to the variation of the passenger number of the passenger cars by the passenger cars in the congestion time zone, and then the cooling and heating units are controlled based on the corrected passenger density Can be provided.
즉, 온도감지센서의 위치에 따른 국부적 온도 측정 방식의 단점을 보완하여 승객밀도 변동에 따라 객차 실내의 제어 온도를 보정하여 적절한 실내 온도환경을 유지할 수 있다. In other words, by compensating for the disadvantage of the local temperature measurement method according to the position of the temperature sensor, it is possible to maintain the proper indoor temperature environment by correcting the control temperature of the passenger compartment according to the passenger density variation.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 응하중을 이용한 철도차량의 냉방 및 난방 자동제어장치가 설치된 객차를 나타낸 측면도,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 응하중을 이용한 철도차량의 냉방 자동제어장치를 나타낸 블록도,
도3은 도2의 냉방 자동제어장치에서 응하중 신호에 따라 온도 보정을 실행하는 제어부의 제어 로직을 나타낸 도면,
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 응하중을 이용한 철도차량의 난방 자동제어장치를 나타낸 블록도,
도5는 도4의 난방 자동제어장치에서 응하중 신호에 따라 온도 보정을 실행하는 제어부의 제어 로직을 나타낸 도면.1 is a side view of a carriage equipped with an automatic cooling and heating control device for a railway vehicle using a load according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a block diagram of an automatic cooling control system for a railway car using a load according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a control logic of a control unit for performing temperature correction according to a load load signal in the cooling automatic control apparatus of FIG. 2;
FIG. 4 is a block diagram illustrating a heating automatic control apparatus for a railway vehicle using a load according to another embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a diagram showing the control logic of the control unit for performing the temperature correction according to the load load signal in the automatic heating control apparatus of Fig. 4; Fig.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 부호가 사용되며 이에 따른 부가설명은 생략한다.In describing the present embodiment, the same reference numerals and symbols are used for the same components, and further description thereof will be omitted.
먼저 도1 내지 도3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량의 냉방 자동제어장치에 대하여 설명한다.First, an automatic cooling control system for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 응하중을 이용한 철도차량의 냉방 및 난방 자동제어장치가 설치된 객차를 나타낸 측면도이고, 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 응하중을 이용한 철도차량의 냉방 자동제어장치를 나타낸 블록도이며, 도3은 도2의 냉방 자동제어장치에서 응하중 신호에 따라 온도 보정을 실행하는 제어부의 제어 로직을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a side view of a passenger car equipped with an automatic cooling and heating control device for a railway vehicle using a load according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross- FIG. 3 is a view showing a control logic of a control unit for performing temperature correction according to a load load signal in the cooling automatic control apparatus of FIG. 2. FIG.
도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 응하중을 이용한 철도차량의 냉방 자동제어장치에 관한 것으로, 크게 온도감지센서(100)와 하중감지부(200)와 냉방유닛(300) 및 제어부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, an embodiment of the present invention relates to an automatic cooling control apparatus for a railway vehicle using a load, and includes a
참고로, 도1은 철도차량을 구성하고 있는 객차를 부분적으로 나타낸 것으로, 통상 철도차량(1)은 복수개의 객차(10)가 서로 연결되어 이루어질 수 있는바, 여기서 철도차량이란 기관차, 전철, 전기동차, 열차와 같이 복수개의 객차가 서로 연결되어 궤도에서 이동하는 교통수단을 의미할 수 있다.1 is a partial view of a carriage constituting a railway vehicle. In general, a
도1에 도시된 객차에는 본 실시예를 통해 설명될 구성들이 설치될 수 있는바, 본 발명의 실시예는 철도차량의 냉방을 위한 냉방 자동제어장치와 난방을 위한 난방 자동제어장치로 구분되지만 도1에는 냉방유닛(300)과 난방유닛(500)을 함께 나타내었으며, 필요에 따라 냉방유닛(300)과 난방유닛(500)을 선택하여 작동시킬 수 있다.1 can be installed in the carriage shown in FIG. 1, the embodiment of the present invention is divided into a cooling automatic control device for cooling a railway vehicle and a heating automatic control device for heating 1 shows a
상기 온도감지센서(100)는 철도차량을 구성하는 각 객차의 실내 온도를 측정하기 위한 구성으로서, 온도감지센서(100)는 객차 내부에 하나 또는 필요에 따라 2개 이상으로 설치될 수 있다.The
본 실시예에서 온도감지센서(100)는 복수개 사용될 수 있는바, 예컨대 출입문과 선반 사이의 벽면에 하나가 설치될 수 있고, 이로부터 객차 대각선 방향으로 반대편 출입문에도 설치될 수 있다.In the present embodiment, a plurality of
온도감지센서(100)가 2개 이상 사용되는 경우, 각 온도감지센서(100)에서 측정한 값의 평균값이 객실의 실내온도로 추정될 수 있다. 상기 온도감지센서(100)는 철도차량의 냉난방장치에서 일반적으로 널리 알려진 구성요소이므로 온도감지센서(100)에 대한 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
When two or more
한편, 상기 하중감지부(200)는 객차의 승객 밀도 또는 승객 밀도에 따른 하중 변화를 감지할 수 있는 구성으로서, 승객 밀도에 따라 객차 내부의 제어온도를 보정하여 객차의 승객 혼잡도와 상관없이 승객에게 항상 적절한 온도환경을 제공할 수 있게 한다.The
즉, 객차에 탑승한 승객이 많을 때에는 승객들의 체열로 인해 객차의 실내온도가 상승하게 되고 느린 내부공기 순환에 따라 국부적으로 실내온도의 편차가 발생하게 되어 냉방(또는 난방) 실행시 승객은 더위를 느낄 수 있지만, 종래에는 이러한 승객 밀도를 전혀 고려하지 않고 실내온도만을 측정하여 설정온도와의 사이에서 냉방(또는 난방)만을 수행하였는바, 본 실시예에 따른 하중감지부(200)를 통해 승객 밀도에 따른 적절하고 효율적인 냉, 난방 제어가 가능하다.In other words, when there are many passengers on a passenger coach, the temperature of the passenger's cabin rises due to the heat of the passengers, and the variation of the room temperature locally occurs due to the slow internal air circulation. However, conventionally, only the room temperature is measured without considering the passenger density at all, and only cooling (or heating) is performed between the room temperature and the set temperature. As a result, the passenger density It is possible to appropriately and efficiently control cooling and heating according to the temperature.
여기서, 상기 하중감지부(200)는 도1 및 도3에 도시된 바와 같이 객차 하부에 복수개로 마련된 공기스프링(20)의 내압을 측정할 수 있는 압력센서(210)를 포함할 수 있다.1 and 3, the
통상적으로, 객차의 각 차륜에는 승차감 개선을 위한 서스펜션이 마련되는바, 철도차량에는 압축공기를 이용하는 공기스프링(20)이 서스펜션으로 사용될 수 있다.Typically, each wheel of the carriage is provided with suspensions for improving ride comfort. An
공기스프링(20)은 객차 하부에 복수개로 마련될 수 있는바, 객차(10) 1량에 2대의 대차가 있어 각 대차 좌우에 각각 두개씩의 차륜을 구비하는 경우 공기스프링(20) 또한 4개가 설치될 수 있지만, 상기 공기스프링(20)의 개수는 객차(10)의 구조나 대차 구조에 따라 변경될 수도 있다. The
따라서, 도3에 예시된 바와 같이 상기 하중감지부(200)는 복수개(예컨대, n개)의 공기스프링(20)의 내압을 측정하는 압력센서(210)를 포함할 수 있으며, 그 압력센서(210)로부터 공기스프링(20)의 내부 압력에 대한 신호를 받아 공전변환(공기압력을 전기적 신호로 변환)하고, 압력센서(210)가 2개 이상일 경우 그 값들을 평균하여 응하중 신호로 출력할 수 있다.3, the
즉, 하중감지부(200)에는 별도로 도시하지는 않았지만 공전변환기 및 여러 개의 전기적 신호의 평균값을 산출할 수 있는 평균회로가 포함될 수 있다.That is, although not shown separately, the
그러므로, 하중감지부(200)에서 출력되는 응하중 신호(값)에 의하여 객차 내부의 승객 밀도 또는 승객 밀도에 따른 하중 변화를 감지할 수 있다.
Therefore, it is possible to detect a change in load according to the passenger density or the passenger density inside the passenger car by the load signal (value) output from the
한편, 상기 냉방유닛(300)은 객차 내부를 냉방하기 위한 구성으로서, 제어부(400)로부터 제어신호를 받아서 소정의 설정온도로 객차 내부를 냉방하게 되는데, 냉방유닛(300)은 철도차량에서 일반적으로 널리 알려진 구성에 속하므로 자세한 설명은 생략한다.The
상기 제어부(400)는 하중감지부(200)의 감지 결과로부터 상기 객차의 승객 밀도를 산출하고, 온도감지센서(100)로부터 제공받은 실내온도를 제어부(400)에 기설정된 설정온도와 비교하여 객차(10)의 실내온도가 설정온도에 도달하도록 상기 냉방유닛(300)을 작동시킬 수 있다.The
또한, 본 실시예에 의하면 냉방유닛(300)을 통해 실내온도를 설정온도로 하강시킬 때 승객 밀도에 따라 추가적인 온도 보정을 할 수 있는바, 상기 제어부(400)는 최종적으로 제어되는 객차의 실내 냉방온도(이하, "최종냉방온도"라 한다)를 아래의 식 1을 통해 산출하여 온도 보정을 수행한다.
According to the present embodiment, when the indoor temperature is lowered to the set temperature through the
식 1) 최종냉방온도 = 설정온도 - 하중보정값
Equation 1) Final cooling temperature = set temperature - load correction value
여기서, 하중보정값은 상기 산출된 승객 밀도에 따라 제어부(400)에 맵핑(mapping)되어 있는 수치로서, 하중보정값은 아래의 식 2를 통해 산출될 수 있다.
Here, the load correction value is a value mapped to the
식 2) 하중보정값 = 보정율*(산출된 승객 밀도에 대한 (응)하중값 - 기준하중값)
Equation 2) Load Correction Value = Correction Rate * (Equivalent Load Value to Calculated Passenger Density - Reference Load Value)
따라서, 정리하면 최종냉방온도는 아래의 식 3과 같다.
Thus, in summary, the final cooling temperature is given by Equation 3 below.
식 3) 최종냉방온도 = 설정온도 - 보정율*(산출된 승객 밀도에 대한 (응)하중값 - 기준하중값)
Equation 3) Final cooling temperature = set temperature - correction factor * (() load value for the calculated passenger density - reference load value)
여기서, 상기 제어부(400)에는 상기 객차의 만차하중에 대한 특정 비율을 나타내는 기준하중값이 설정되는바, 상기 기준하중값은 제어부(400)가 온도 보정을 실행하는 시작점이 될 수 있다.Here, the reference load value indicating a specific ratio of the carriage to the full load of the carriage is set in the
즉, 객차의 공차하중을 0%로 보고 만차하중을 100%로 볼 때, 상기 만차하중에 대하여 70%를 초과하는 승객이 탑승했을 때 온도보정이 실행되는 것으로 제어부를 설정하면, 상기 70%가 온도 보정을 실행하는 시작점이 되며, 본 실시예에서 기준하중값으로 정의될 수 있다.That is, assuming that the tolerance load of the passenger car is 0% and the cumulative load is 100%, if the controller is set to perform the temperature correction when the passenger exceeds 70% of the full load, Is a starting point for executing temperature correction, and can be defined as a reference load value in the present embodiment.
따라서, 예를 들어 만차하중의 70% 이하의 승객이 탑승한 경우에, 상기 제어부(400)는 별도의 온도보정을 실행하지 않고 실내온도가 설정온도에 도달하도록 냉방을 수행할 수 있다. Accordingly, for example, when a passenger of 70% or less of the full load is loaded, the
즉, 상기 제어부(400)는 산출된 승객밀도가 기설정된 기준하중값(예컨대, 70%) 이하인 경우(승객 밀도에 대한 하중값 ≤ 기준하중값), 상기 하중보정값을 "0"으로 보고 최종냉방온도 = 설정온도가 되도록 한다.That is, when the calculated passenger density is equal to or less than a predetermined reference load value (e.g., 70%) (load value relative to passenger density? Reference load value), the
한편, 예를 들어 만차하중의 70%를 초과하는 승객이 탑승한 경우에, 상기 제어부(400)는 별도의 온도보정을 실행하여 실내온도가 설정온도보다 소정 온도만큼 더 하강하도록 냉방을 수행할 수 있다.On the other hand, for example, when a passenger who exceeds 70% of the full load is boarded, the
즉, 상기 제어부(400)는 산출된 승객밀도가 기설정된 기준하중값(예컨대, 70%)를 초과하는 경우(승객 밀도에 대한 하중값 > 기준하중값), 상기 하중보정값을 식 2)에 의거하여 "보정율*(산출된 승객 밀도에 대한 하중값 - 기준하중값)"으로 설정하여 온도 보정을 실행할 수 있다.That is, when the calculated passenger density exceeds the predetermined reference load value (for example, 70%) (load value against passenger density> reference load value), the
여기서, 상기 기준하중값은 제어부(400)에 미리 설정되어 온도 보정을 실행하기 위한 시작점으로서, 만차하중의 70 ~ 95%의 값이 설정될 수 있다.Here, the reference load value is set in advance in the
조사된 바에 의하면, 철도차량에 탑승한 승객 밀도에 대한 하중값이 만차하중 대비 70%를 초과하는 경우에 승객들은 승객 밀도(체열 등)에 의해 주변온도 변화를 느끼는 것으로 파악되었으며, 95%를 초과하게 되면 보정되는 온도가 미미하여 온도보정에 큰 의미가 없게 된다. 따라서, 상기 기준하중값은 만차하중의 70~95% 사이의 어느 하나의 값으로 설정되는 것이 바람직하다.According to the survey, when the load value of the passenger density on the railway vehicle exceeds 70% of the full load, it is understood that the passengers feel the ambient temperature change due to the passenger density (body heat, etc.) The temperature to be calibrated is insignificant and there is no significant meaning in temperature correction. Therefore, it is preferable that the reference load value is set to any value between 70 and 95% of the full load.
또한, 상기 보정율은 제어부(400)의 온도 보정 실행시 (응)하중 증가에 대해 비례적으로 변화되는 온도변화량을 의미하는 것으로, 온도 보정을 위한 계수가 될 수 있는바, 본 실시예에 의하면 상기 보정율은 0.1 ~ 0.2로 설정될 수 있다. In addition, the correction rate means a temperature variation amount that is proportionally changed with respect to an increase in load (load) at the temperature compensation execution of the
여기서, 상기 보정율이 0.1 미만인 경우는 온도 보정의 변화가 너무 적어 큰 의미가 없으며, 0.2를 초과하는 경우에는 작은 (응)하중 변화에도 너무 큰 온도 편차를 유발하여 오히려 승객의 불만을 초래할 수 있는바, 실험에 의하면 보정율은 0.1 ~ 0.2 사이의 어느 하나의 값으로 설정되는 것이 바람직하다.
If the correction ratio is less than 0.1, the change in the temperature correction is too small to be meaningful. If the correction ratio is more than 0.2, the temperature variation will be too large even with a small change in the load, According to the experiment, it is preferable that the correction rate is set to any value between 0.1 and 0.2.
이하, 제어부(400)에 아래와 같은 값을 설정한 경우, 승객 밀도에 따른 냉방 자동제어를 간략하게 나타낸다.Hereinafter, when the following values are set in the
설정온도 : 25℃, Setting temperature: 25 ℃, 기준하중값Reference load value : 70%, : 70%, 보정율Correction rate : 0.2 : 0.2
(만차하중 대비 비율)(E) Load value for passenger density
(Ratio of load to load)
한편, 도4 및 도5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 응하중을 이용한 철도차량의 난방 자동제어장치에 대하여 설명한다.4 and 5, a description will be given of an automatic heating control apparatus for a railway vehicle using a load according to another embodiment of the present invention.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 응하중을 이용한 철도차량의 난방 자동제어장치를 나타낸 블록도이고, 도5는 도4의 난방 자동제어장치에서 응하중 신호에 따라 온도 보정을 실행하는 제어부의 제어 로직을 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a block diagram showing an apparatus for automatically controlling the heating of a railway vehicle according to another embodiment of the present invention. FIG. Lt; / RTI >
도4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예는 응하중을 이용한 철도차량의 난방 자동제어장치에 관한 것으로, 온도감지센서(100)와 하중감지부(200)와 난방유닛(500) 및 제어부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 4, another embodiment of the present invention relates to an automatic heating control apparatus for a railway vehicle using a load, comprising a
여기서, 상기 온도감지센서(100) 및 하중감지부(200)는 앞에서 설명한 본 발명의 일 실시예의 온도감지센서(100) 및 하중감지부(200)와 동일하므로 설명을 생략한다.Here, the
상기 난방유닛(500)은 객차 내부를 난방하기 위한 구성으로서, 제어부(400)로부터 제어신호를 받아서 소정의 설정온도로 객차 내부를 난방하게 되는데, 난방유닛(500)은 철도차량에서 일반적으로 널리 알려진 구성에 해당하므로 상세한 설명은 생략한다.The
상기 제어부(400)는 하중감지부(200)의 감지 결과로부터 상기 객차의 승객 인원수를 산출하고, 온도감지센서(100)로부터 제공받은 실내온도를 제어부(400)에 기설정된 설정온도와 비교하여 실내온도가 설정온도보다 낮을 때 상기 난방유닛(500)을 작동시킬 수 있다.The
또한, 본 실시예에 의하면 난방유닛(500)을 통해 실내온도를 설정온도로 상승시킬 때 승객 밀도에 따라 온도 보정을 할 수 있는바, 상기 제어부(400)는 최종적인 객차의 실내 난방온도(이하, "최종난방온도"라 한다)를 아래의 식 4를 통해 산출하여 온도 보정을 수행한다.
According to the present embodiment, when the indoor temperature is raised to the set temperature through the
식 4) 최종난방온도 = 설정온도 - 하중보정값
Equation 4) Final heating temperature = set temperature - load correction value
여기서, 하중보정값은 상기 산출된 승객 밀도에 따라 제어부(400)에 기설정되어 있는 수치로서, 하중보정값은 아래의 식 5를 통해 산출될 수 있다.
Here, the load correction value is a value previously set in the
식 5) 하중보정값 = 보정율*(산출된 승객 밀도에 대한 (응)하중값 - 기준하중값)
Equation 5) Load Correction Value = Correction Rate * (Equivalent Load Value to Calculated Passenger Density - Reference Load Value)
따라서, 정리하면 최종난방온도는 아래의 식 6과 같다.
Therefore, the final heating temperature is summarized in Equation 6 below.
식 6) 최종난방온도 = 설정온도 - 보정율*(산출된 승객 밀도에 대한 (응)하중값 - 기준하중값)
Equation 6) Final Heating Temperature = Setpoint Temperature - Correction Rate * (Load Rating to Reference Passenger Density - Reference Load Value)
여기서, 상기 제어부(400)에는 상기 객차의 만차하중에 대한 특정 비율을 나타내는 기준하중값이 설정되는바, 상기 기준하중값은 제어부(400)가 온도 보정을 실행하는 시작점이 될 수 있다.Here, the reference load value indicating a specific ratio of the carriage to the full load of the carriage is set in the
즉, 객차의 공차하중을 0%로 보고 만차하중을 100%로 볼 때, 상기 만차하중에 대하여 80%를 초과하는 승객이 탑승했을 때 온도보정이 실행되어야 한다고 가정하면, 상기 80%가 온도 보정을 실행하는 시작점이 되며, 본 실시예에서 기준하중값으로 정의될 수 있다.That is, assuming that the tolerance load of the passenger car is 0% and the cumulative load is 100%, assuming that the temperature correction should be executed when more than 80% of the passengers are loaded on the full load, And may be defined as a reference load value in the present embodiment.
따라서, 예를 들어 만차하중의 80% 이하의 승객이 탑승한 경우에, 상기 제어부(400)는 별도의 온도보정을 실행하지 않고 실내온도가 설정온도에 도달하도록 난방을 수행할 수 있다. Accordingly, for example, when a passenger of 80% or less of the full load is boarded, the
즉, 상기 제어부(400)는 산출된 승객 밀도가 상기 기준하중값(예컨대, 80%) 이하인 경우(승객 밀도에 대한 하중값 ≤ 기준하중값), 상기 하중보정값을 "0"으로 설정하여 최종난방온도 = 설정온도가 되도록 한다.That is, when the calculated passenger density is equal to or less than the reference load value (for example, 80%) (the load value against the passenger density is the reference load value), the
한편, 예를 들어 만차하중의 80%를 초과하는 승객이 탑승한 경우에, 상기 제어부(400)는 별도의 온도보정을 실행하여 실내온도가 설정온도보다 소정 온도만큼 낮도록 난방을 수행할 수 있다.On the other hand, for example, when a passenger who exceeds 80% of the full load is boarded, the
즉, 상기 제어부(400)는 산출된 승객 밀도가 상기 기준하중값(예컨대, 80%)를 초과하는 경우(승객 밀도에 대한 하중값 > 기준하중값), 상기 하중보정값을 식 5)에 의거하여 "보정율*(산출된 승객 밀도에 대한 하중값 - 기준하중값)"으로 설정하여 온도 보정을 실행할 수 있다.That is, when the calculated passenger density exceeds the reference load value (for example, 80%) (load value against passenger density> reference load value), the
여기서, 상기 기준하중값은 제어부(400)에 미리 설정되어 온도 보정을 실행하기 위한 시작점으로서, 만차하중의 70 ~ 95%의 값이 설정될 수 있는바, 본 실시예에서는 예시적으로 기준하중값을 80%로 설정한다.Here, the reference load value is set in advance in the
또한, 상기 보정율은 제어부(400)의 온도 보정 실행시 (응)하중 증가에 대해 비례적으로 변화되는 온도변화량을 의미하는 것으로, 온도 보정을 위한 계수가 될 수 있는바, 본 실시예에 의하면 상기 보정율은 0.1 ~ 0.2로 설정될 수 있다.
In addition, the correction rate means a temperature variation amount that is proportionally changed with respect to an increase in load (load) at the temperature compensation execution of the
이하, 제어부(400)에 아래와 같은 값을 설정한 경우, 승객 밀도에 따른 난방 자동제어를 간략하게 나타낸다.Hereinafter, when the
설정온도 : 23℃, Setting temperature: 23 ℃, 기준하중값Reference load value : 80%, : 80%, 보정율Correction rate : 0.1 : 0.1
(만차하중 대비 비율)Load value for passenger density
(Ratio of load to load)
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변경이 가능한 바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention is not limited thereto.
1 : 철도차량
10 : 객차 20 : 공기스프링
100 : 온도감지센서 200 : 하중감지부
210 : 압력센서 300 : 냉방유닛
400 : 제어부 500 : 난방유닛1: railway vehicle
10: carriage 20: air spring
100: Temperature sensing sensor 200: Load sensing unit
210: pressure sensor 300: cooling unit
400: control unit 500: heating unit
Claims (10)
상기 객차의 승객 밀도에 따른 하중 변화를 감지하는 하중감지부;
상기 객차 내부를 냉방하는 냉방유닛;
상기 하중감지부의 감지 결과로부터 상기 객차의 승객 밀도를 산출하고, 상기 온도감지센서로부터 제공받은 실내온도가 기설정된 설정온도보다 높을 때 상기 냉방유닛을 작동시키되, 상기 객차의 최종냉방온도를 상기 설정온도에서 상기 산출된 승객 밀도에 따라 기설정된 하중보정값을 뺀 온도(최종냉방온도 = 설정온도 - 하중보정값)로 보정하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부에는 온도 보정이 실행되는 상기 객차의 만차하중에 대한 비율을 나타내는 기준하중값이 설정되며,
상기 산출된 승객 밀도가 상기 기준하중값 이하인 경우 상기 하중보정값을 "0"으로 설정하여 온도 보정을 미실행하고,
상기 산출된 승객 밀도가 상기 기준하중값을 초과하는 경우 상기 하중보정값을 "보정율*(산출된 승객 밀도에 대한 하중값 - 기준하중값)"으로 설정하여 온도 보정을 실행하는, 응하중을 이용한 철도차량의 냉방 자동제어장치.A temperature sensor for measuring an indoor temperature of the passenger compartment;
A load sensing unit for sensing a load change according to a passenger density of the carriage;
A cooling unit for cooling the inside of the passenger compartment;
Wherein the control unit calculates the passenger density of the passenger compartment based on the detection result of the load sensing unit, activates the cooling unit when the room temperature provided from the temperature sensor is higher than a predetermined set temperature, (Final cooling temperature = preset temperature-load correction value) minus a preset load correction value in accordance with the calculated passenger density,
A reference load value indicating a ratio of the carriage to the full load of the carriage in which the temperature correction is performed is set in the control unit,
The load correction value is set to "0 " when the calculated passenger density is equal to or less than the reference load value,
And when the calculated passenger density exceeds the reference load value, the load correction value is set to "correction rate * (load value to calculated passenger density - reference load value)" to perform temperature correction. Automatic cooling control system of railway car.
상기 기준하중값은 만차하중의 70 ~ 95%로 설정되는 것을 특징으로 하는 응하중을 이용한 철도차량의 냉방 자동제어장치.The method according to claim 1,
Wherein the reference load value is set to 70% to 95% of a full load.
상기 보정율은 0.1 ~ 0.2로 설정되는 것을 특징으로 하는 응하중을 이용한 철도차량의 냉방 자동제어장치.The method of claim 3,
Wherein the correction factor is set to 0.1 to 0.2.
상기 하중감지부는, 상기 객차 하부에 복수개로 마련된 공기스프링의 내압을 측정하는 압력센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 응하중을 이용한 철도차량의 냉방 자동제어장치.The method according to claim 1,
Wherein the load sensing unit includes a pressure sensor for measuring an internal pressure of a plurality of air springs provided under the carriage.
상기 객차의 승객 밀도에 따른 하중 변화를 감지하는 하중감지부;
상기 객차 내부를 난방하는 난방유닛;
상기 하중감지부의 감지 결과로부터 상기 객차의 승객 밀도를 산출하고, 상기 온도감지센서로부터 제공받은 실내온도가 기설정된 설정온도보다 낮을 때 상기 난방유닛을 작동시키되, 상기 객차의 최종난방온도를 상기 설정온도에서 상기 산출된 승객 밀도에 따라 기설정된 하중보정값을 뺀 온도(최종난방온도 = 설정온도 - 하중보정값)로 보정하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부에는 온도 보정이 실행되는 상기 객차의 만차하중에 대한 비율을 나타내는 기준하중값이 설정되며,
상기 산출된 승객 밀도가 상기 기준하중값 이하인 경우 상기 하중보정값을 "0"으로 설정하여 온도 보정을 미실행하고,
상기 산출된 승객 밀도가 상기 기준하중값을 초과하는 경우 상기 하중보정값을 "보정율*(산출된 승객 밀도에 대한 하중값 - 기준하중값)"으로 설정하여 온도 보정을 실행하는, 응하중을 이용한 철도차량의 난방 자동제어장치.A temperature sensor for measuring an indoor temperature of the passenger compartment;
A load sensing unit for sensing a load change according to a passenger density of the carriage;
A heating unit for heating the inside of the passenger compartment;
Wherein the control unit calculates the passenger density of the carriage from the detection result of the load sensing unit, activates the heating unit when the room temperature provided from the temperature sensor is lower than a predetermined set temperature, To a temperature obtained by subtracting a predetermined load correction value according to the calculated passenger density (final heating temperature = set temperature-load correction value)
A reference load value indicating a ratio of the carriage to the full load of the carriage in which the temperature correction is performed is set in the control unit,
The load correction value is set to "0 " when the calculated passenger density is equal to or less than the reference load value,
And when the calculated passenger density exceeds the reference load value, the load correction value is set to "correction rate * (load value to calculated passenger density - reference load value)" to perform temperature correction. Automatic heating control system for railway vehicles.
상기 기준하중값은 만차하중의 70 ~ 95%로 설정되는 것을 특징으로 하는 응하중을 이용한 철도차량의 난방 자동제어장치.The method according to claim 6,
Wherein the reference load value is set to 70 to 95% of the full load.
상기 보정율은 0.1 ~ 0.2로 설정되는 것을 특징으로 하는 응하중을 이용한 철도차량의 난방 자동제어장치.9. The method of claim 8,
Wherein the correction factor is set to 0.1 to 0.2.
상기 하중감지부는, 상기 객차 하부에 복수개로 마련된 공기스프링의 내압을 측정하는 압력센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 응하중을 이용한 철도차량의 난방 자동제어장치.The method according to claim 6,
Wherein the load sensing unit includes a pressure sensor for measuring an internal pressure of a plurality of air springs provided under the carriage.
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