KR101914531B1 - 독립 모듈 조합의 3 유닛 섀시 구조 기반의 열차 화재 경보 통신 방법 - Google Patents

독립 모듈 조합의 3 유닛 섀시 구조 기반의 열차 화재 경보 통신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 독립 모듈 조합 3U 섀시 구조 기반의 열차 화재 경보 통신 방법에 관한 것으로서, IO 보드 외부 어드레스 라인을 통해 객실 번호를 식별하고, 검출기를 호출해 배치하고, 검출기는 온도 정보와 연기 정보를 수집해 CPU 보드에서 처리하도록 전송하고, CPU 보드는 수집한 정보를 판단해 경보 정보를 출력하고, 경보를 출력한 후 CPU 보드는 경보 정보를 운전실 HMI 디스플레이에 전송하고, IO 보드는 객실 안전 루프와의 신호 출력을 차단하고, 경보 정보를 운전실 HMI 디스플레이로 전송하고, DISP 보드는 적색 경보 지시등을 켜고, DS 보드 Enet 보드 및 무선 보드는 온도 정보, 연기 정보 및 경보 정보를 수집, 저장, 업로드한다. 검출기와 CAN 보드가 통신할 때 검출기 포워딩 메커니즘을 통하며, 검출기의 CAN 프레임 어드레스의 증가 또는 감소 연산의 경우, 검출기가 수신한 어드레스가 CAN 프레임과 다를 경우 응답 프레임의 어드레스도 다르므로 시스템의 설정 가능성이 강화된다.

Description

독립 모듈 조합의 3 유닛 섀시 구조 기반의 열차 화재 경보 통신 방법
본 발명은 철도 차량 화재 경보 기술 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 독립 모듈 조합의 3 유닛(unit; 이하 'U'라 함) 섀시 구조 기반의 열차 화재 경보 통신 방법에 관한 것이다.
HEMU(High Speed Electric Multiple Unit)는 상당히 복잡한 고속 운동 상태에 있는 유인 장치로서, 기능이 각기 다른 전기 설비가 탑재되며 대량의 전선 케이블이 설치된다. 운송 환경 공간이 비교적 작고 사람이 밀집돼 있어 분산 및 구조에 어려움이 있다. 일단 화재가 발생하면 즉시 발견해 상응하는 조치를 취하지 않을 경우 비교적 많은 사람이 사망하고 비교적 큰 경제적 손실을 가져올 수 있다. 열차 내에 모니터링해야 할 위치가 너무 많고 각 열차에 필요한 검출기의 수량, 위치 및 기능이 다양해 종래의 화재 경보 통신 시스템과 방법으로는 고속 성장하는 열차의 수요를 충족시키기 어렵다. 따라서 HEMU에 적용할 수 있고 각종 EMU(Electric Multiple Unit)의 기능 수요, 인터페이스 수요를 충족시킬 수 있는 스마트화 화재 경보 통신 방법을 발명하는 것이 시급하다.
기계 인터페이스 측면에 있어서, 종래의 화재 경보 장치는 다수가 일체형 구조를 채택한다. 이는 기능이 단일하고 체적이 비교적 작기 때문에 통상적으로 차량 상부 공간의 비교적 협소한 위치에 장착되며 각 차량의 기계 인터페이스가 각양각색이다. 일단 장치가 고장 나면 전체를 분리해 공장으로 보내야 하므로 장치를 유지 및 검수하기가 상당히 불편하다.
전기 인터페이스 측면에 있어서, 종래의 화재 경보 장치는 일반적으로 차량용 RS485 통신 인터페이스나 MVB 통신 인터페이스 또는 하드와이어 인터페이스만 갖추고 있기 때문에, 차량의 다양한 네트워크의 특징과 잘 결합해 인터페이스의 리던던시를 완료하고 시스템의 안전성을 강화시킬 수 없다.
기능 측면에 있어서, 종래의 화재 경보 장치는 일단 설계해 성형하고 나면 구비하는 기능도 고정되기 때문에 다양한 차량의 수요에 맞춰 기능 모듈을 유연하게 가감할 수 없다. 일단 장치의 소프트웨어가 고장 나면 전체 시스템이 "정지" 상태에 놓이기 때문에 고장 원인을 판단하기 어렵다.
경보 통신 측면에 있어서, CAN 통신은 차량 시스템에 자주 사용하는 통신 방식이고, 통신 설비는 CAN 버스에 매달고, 소프트웨어나 하드웨어를 통해 설비에 어드레스를 배치함으로써 설비를 식별한다. 열차 상 검출기의 개수는 수요에 따라 변경되며 각종 차량, 각 객실 상의 탐침 수량이 고정적이지 않기 때문에, 종래의 화재 경보 장치는 검출기 수량 및 배치 유연성 측면에서 비교적 많은 제약이 있다.
종래의 화재 경보 방법에 있어서, 중국 특허번호 CN103632484A는 무선 센서 네트워크 기반의 열차 화재 경보 시스템과 방법에 관한 것이다. 열차 차체 내에 분포하는 약간의 화재 경보 노드를 통해 각 위치 정보를 수집하고, 정보를 무선 라우터 방식을 통해 게이트웨이 노드로 전송하고, 게이트웨이 노드는 화재 경보 노드에서 업로드한 정보 데이터를 수집 및 분류하고, 정보 데이터를 유선 방식으로 열차 네트워크 제어 시스템에 업로드하고, 열차 네트워크 제어 시스템은 정보를 처리해 경보 표시를 진행한다. 상기 발명은 경보 방법에 있어서, 경보 노드와 네트워크 노드 간에 무선 라우터 방식을 채택하고 복수개 검출기를 동일한 통신 버스에 매다는 것만 제안하고 있다. 열차 상 검출기의 개수가 수요에 따라 바뀌고 각종 차량, 각 객실 상 탐심 수량이 고정적이기 않기 때문에, 상기 복수개 노드를 하나의 버스로 통신하는 방식을 채택할 경우 소프트웨어나 하드웨어 상에서 검출기에 대해 어드레스 코딩을 진행해야 한다. 즉, 버스 상의 각 검출기에 모두 각각의 어드레스를 설정하고 이를 통해 상응하는 검출기를 식별해야 하는데, 이는 검출기 수량이 많고 배치가 비교적 유연해야 하는 검출기에 사용하기에는 비교적 제한이 있다.
또한 특허번호 CN204348016U는 열차 화재 경보 장치에 관한 것으로서, 화재 경보 장치의 화재 제어기에 주요 제어기, 고장 검출 모듈, 버저(buzzer), 지시등, 디스플레이 및 통신 모듈이 포함되고, 주요 제어기는 내부 버스를 통해 각각 고정 검출 모듈, 버저, 지시등, 디스플레이 및 통신 모듈과 연결된다. 그러나 상기 경보 장치는 내부 버스의 통신 방식을 공개하지 않았으며, 상세하게는 주요 제어기와 각 모듈의 인터페이스 및 구체적인 연결 방식도 공개하지 않았기 때문에, 경보 장치 인터페이스의 범용성 및 통신 신뢰성을 구현할 수 없다.
또한 특허번호 CN104143246 A는 EMU 화재 경보 시스템에 관한 것으로서, 상기 경보 시스템의 마이크로프로세서에는 2개의 CAN 버스 인터페이스가 있고, 화재 검출기는 복수개이고, 상호 간에 CAN 버스를 통해 직렬 연결된다. 데이터 전송 시 쌍방향 전송을 위해 다른 CAN 메일을 채택하는데, 하나는 제어기의 하나의 CAN 버스 수신기로 전송되고, 다른 하나는 반대 방향으로 제어기의 다른 CAN 버스 수신기로 전송된다. 하나의 CAN 버스가 연결이 끊어진 후에 다른 하나는 여전히 작동할 수 있기 때문에 데이터의 정상적인 전송이 보장된다. 즉, 상기 경제 시스템은 복수개 검출기를 하나의 CAN 버스에 매달기 때문에 소프트웨어나 하드웨어 상에서 검출기에 대해 어드레스 코딩을 진행해야 한다. 즉, 버스 상의 각 검출기에 모두 각각의 어드레스를 설정하고 이를 통해 상응하는 검출기를 식별해야 하는데, 이는 검출기 수량이 많고 배치가 비교적 유연해야 하는 검출기에 사용하기에는 비교적 제한이 있다.
또한 특허번호 CN201364635 Y는 고속 열차 화재 경보 제어 시스템에 관한 것으로서, 상기 제어 시스템의 CAN 버스 송수신 모듈은 각 검출기의 제어기 사이를 연결하고, 각 연결은 모두 하나의 독립된 CAN 버스이고, 각 검출기와 제어기는 2개의 어드레스를 가진다. 즉, 상기 제어기와 검출기 및 제어기와 검출기 간에 독립된 CAN 버스를 채택해 연결하기는 하나, 각 검출기에 독립된 어드레스를 설정하고 이를 통해 상응하는 검출기를 식별해야 하기 때문에 배치 유연성에 영향이 있을 수 있다.
본 발명의 목적은, 독립 모듈 조합의 3 유닛(unit; 이하 'U'라 함) 섀시 구조 기반의 열차 화재 경보 통신 방법을 제안하는 것이다.
본 발명의 기술방안은 독립 모듈 조합의 3U 섀시 구조 기반의 열차 화재 경보 통신 방법에 관한 것으로서, 상기 통신 방법은 아래와 같은 단계를 포함한다.
즉, 입출력(input and output; 이하 'IO'라 함) 보드의 차량 번호 연결기 X4 외부 어드레스 라인이 객실 번호를 식별하고 검출기를 호출해 배치하는 단계;
상기 검출기가 각각의 검출기 주위 환경 온도 정보와 연기 정보를 수집하고, 수집된 온도 정보와 연기 정보를 중앙 처리 장치(central processing unit; 이하 'CPU'라 함) 보드에 전송해 처리하는 단계;
상기 CPU 보드가 상기 수집된 온도 정보와 연기 정보를 판단하고, 온도나 연기 정보가 설정한 역치를 초과할 경우 경보 정보를 출력하고, CPU 보드가 동시에 차량 네트워크를 통해 경보 정보를 운전실 인간-기계 인터페이스(human machine interface; 이하 'HMI'라 함) 디스플레이에 전송하는 단계;
경보 후, 상기 IO 보드가 차량 안전 루프와의 신호 출력을 차단하고, 경보 정보를 운전실 HMI 디스플레이에 전송하고, 동시에 디렉터리 정보 쉐도잉 프로토콜(directory information shadowing protocol; 이하 'DISP'라 함) 보드가 경보 검출기와 상응하는 적색 경보 지시등을 켜는 단계;
데이터 저장(data storage; 이하 'DS') 보드가 온도 정보, 연기 정보 및 경보 정보를 수집 및 저장하는 단계;
이더넷(Ethernet; 이하 'Enet'라 함) 보드가 온도 정보, 연기 정보, 경보 정보 및 각 보드 통신 상태와 저장 상태를 수집하고, 상기 이더넷을 통해 교환기에 거는 단계; 및
무선 보드가 상기 정보를 클라우드 서버에 업로드하는 단계를 포함한다.
여기에서, 상기 검출기는 제어기 영역 네트워크(controller area network; 이하 'CAN'라 함) 인터페이스 타입 검출기 또는 주파수 편이 변조(frequency shift keying; 이하 'FSK'라 함) 인터페이스 타입 검출기를 포함하고, CAN 인터페이스 타입 검출기 또는 FSK 인터페이스 타입 검출기는 수집한 온도 정보와 연기 정보를 각각 CAN 보드 또는 FSK 보드를 통해 CPU 보드로 전송해 처리한다.
CAN 인터페이스 타입 검출기와 CAN 보드, FSK 인터페이스 타입 검출기와 FSK 보드는 동일한 통신 방식을 채택하고, 그 통신 메커니즘은 그룹발송-응답 메커니즘과 점호-응답 메커니즘의 2가지를 포함한다.
상기 검출기와 CAN 보드 또는 FSK 보드 간의 통신 메커니즘은 그룹발송-응답 메커니즘이다. 그룹발송-응답 메커니즘은 그룹명령발송과 그룹명령응답의 2가지 과정을 포함한다. CAN 보드가 화재 검출기(fire smoke detector; 이하 'FSD'라 함)와 같은 검출기에 그룹명령을 발송하는 과정은 명령 프레임 어드레스 증가 연산을 채택하고, CAN 보드는 그 포트 CAN#0을 통해 명령 프레임을 발송하고, 제1 검출기 FSD1은 CAN 보드로부터의 명령 프레임을 수신해 포워딩하고, 포워딩하는 동시에 명령 프레임 어드레스에 대해 증가 처리를 진행하고, 새로운 명령 프레임 어드레스를 계산해 다음 검출기 FSD로 발송한다. 그룹명령응답 과정 시, 제n 검출기 FSDn은 그 포트 CAN#1을 통해 본 노드 검출기의 응답 종속 명령 프레임 어드레스를 발송 및 포워딩하고, 그 포트 CAN#0을 통해 기타 검출기의 응답 프레임 ID를 수신한다. 제n 검출기 FSDn은 본 노드 검출기의 응답 종속 명령 프레임을 포워딩하는 동시에 명령 프레임 어드레스에 대해 증가 처리를 진행하고, 새로운 종속 명령 프레임 어드레스를 계산해 이전 검출기 FSD에 발송한다.
상기 검출기와 CAN 보드 또는 FSK 보드 간의 통신 메커니즘은 점호-응답 메커니즘이다. 점호-응답 메커니즘은 점호명령발송과 점호명령응답의 2가지 과정을 포함한다. CAN 보드가 검출기 FSD에 노드로부터의 명령을 발송하는 과정은 명령 프레임 어드레스 감소 연산을 채택하고, CAN 보드는 그 포트 CAN#0을 통해 명령 프레임을 발송하고, 제1 검출기 FSD1은 CAN 보드로부터의 명령 프레임을 수신해 포워딩하고, 포워딩하는 동시에 명령 프레임 어드레스에 대해 감소 처리를 진행하고, 새로운 명령 프레임 어드레스를 계산해 다음 검출기 FSD로 발송한다. 점호명령응답 과정 시, 제n 검출기 FSDn 포트 CAN#1의 명령 프레임 어드레스와 점호명령의 명령 프레임 어드레스는 서로 부합하고, 제n 검출기 FSDn만 점호명령에 응답하고, 본 노드의 응답 종속 명령 프레임을 포워딩하는 동시에 종속 명령 프레임 어드레스에 대해 증가 처리를 진행하고, 새로운 종속 명령 프레임 어드레스를 계산해 이전 검출기 FSD로 피드백한다.
상기 통신 방법에서 채택하는 화재 경보 장치는 전원 보드, IO 보드, CPU 보드, CAN 보드, FSK 보드, DS 보드, DISP 보드, Enet 보드, 액정터치스크린 및 무선 보드를 포함하고, 각 보드는 백플레인 버스를 통해 통신한다.
상기 CAN 보드와 각 검출기 FSD에는 모두 포트 CAN#0과 포트 CAN#1이 설치되고, 포트 CAN#0과 포트 CAN#1은 모두 프레임 어드레스 송수신 기능을 갖추고 있다. CAN 보드 포트 CAN#0은 제1 검출기 FSD 1의 포트 CAN#1과 연결되고, 제1 검출기 FSD1의 포트 CAN#0은 다음 검출기 FSD의 포트 CAN#1과 연결되고, 다음 검출기 FSD의 포트 CAN#0은 제n 검출기 FSDn의 포트 CAN#1과 연결되고, 제n 검출기 FSDn의 포트 CAN#0은 CAN 보드의 포트 CAN#1과 연결된다. CAN 보드와 인접 검출기 FSD 사이, 및 인접 검출기 FSD 사이는 독립 설치된 CAN 버스를 통해 연결되고, 각 검출기 FSD 내부에는 데이터 포워딩 모듈이 설치되고, 데이터 포워딩 모듈은 수신한 명령 프레임 어드레스를 수정 및 포워딩한다.
본 발명은 종래 기술과 비교할 때 이하와 같은 유익한 효과를 나타낸다.
1) 상기 열차 화재 경보 장치는 모듈화 설계를 채택하기 때문에, 각 보드가 독립적으로 3U 섀시 내에 설치되어 배치가 긴밀하고 각 보드를 유연하게 배치할 수 있어 모듈 레벨의 유지보수가 가능하다.
2) 상기 열차 화재 경보 장치에서 각 보드의 전기 인터페이스는 종래의 차량 네트워크 인터페이스와 호환되기 때문에 종래 장치를 계속하여 사용할 수 있어 장치와 다양한 모델 차량의 호환성을 향상시켜 준다.
3) CAN 보드 통신 시, 검출기 포워딩 메커니즘을 통해 검출기의 CAN 프레임 어드레스에 대해 증가 또는 감소 연산을 진행하고, 각 검출기의 CAN 프레임 어드레스를 구분한다. 검출기에서 어드레스가 다른 CAN 프레임을 수신하면 응답 프레임의 어드레스도 다르기 때문에, 검출기에 대해 어드레스 코딩을 진행하는 과정을 생략해 시스템의 설정 가능성을 강화시켜 준다.
4) CAN 보드와 검출기가 통신할 때, 하나의 CAN 루프의 2개 방향으로 2개의 CAN 통신을 형성해 리던던시 기능을 구현하였다. 이는 종래의 2개 CAN 버스 상호 리던던시 방식과 비교할 때 라인 수량을 줄여 준다.
도 1은 본 발명에 있어서 화재 경보 장치의 구조도이고;
도 2는 본 발명에 있어서 CAN 보드 그룹명령발송 과정 설명도이고;
도 3은 본 발명에 있어서 CAN 보드 그룹명령응답 과정 설명도이고;
도 4는 본 발명에 있어서 CAN 보드 점호명령발송 과정 설명도이고; 및
도 5는 본 발명에 있어서 CAN 보드 점호명령응답 과정 설명도이다.
이하에서는, 본 발명의 예시적인 실시형태들을 도면을 통해 본 발명의 목적, 기술방안, 장점을 보다 상세히 설명한다.
실시예 1
본 발명은 독립 모듈 조합의 3U 섀시 구조 기반의 열차 화재 경보 통신 방법에 관한 것으로서, 상기 통신 방법에서 채택하는 화재 경보 장치는 복수개 독립 보드를 포함하고, 각 독립 보드는 단독으로 조립 및 분해할 수 있다. 이는 차량 수요에 따라 증감시킬 수 있어 장치의 유지 및 업그레이드에 유익하다.
도 1에서 도시하는 바와 같이, 각 독립 보드는 기능에 따라 구분되며 전원 보드, IO 보드, CPU 보드, CAN 보드, FSK 보드, DS 보드, DISP 보드, Enet 보드, 액정터치스크린 및 무선 보드를 포함하고, 각 보드는 백플레인 버스를 통해 전기적으로 연결된다. 전원 보드는 각 보드, 검출기 및 액정터치스크린에 전력을 공급한다. IO 보드 내에는 디지털량 입출력 모듈이 설치된다. CAN 보드와 FSK 보드는 모두 검출기와의 연결을 통해 온도 정보와 연기 정보를 수집하고, 온도 정보와 연기 정보를 CPU 보드에 전송해 처리한다. CPU 보드는 온도 정보와 연기 정보를 수신, 처리 및 판단해 경보 정보를 출력한다. DISP 보드 패널에는 적색 경보 지시등, 황색 고정 지시등 및 리셋 버튼이 설치되고, 적색 경보 지시등은 경보 정보를 수신 및 표시하고, 황색 고장 지시등은 고장 정보를 수신 및 표시하고, 적색 경보 지시등, 황색 고장 지시등은 검출기와 하나씩 대응한다. DS 보드는 온도 정보, 연기 정보, 경보 정보 및 고장 정보를 수신 및 저장한다. Enet 보드와 무선 보드는 온도 정보, 연기 정보, 경보 정보, 고장 정보, 각 보드 간 통신 상태, DS 보드 저장 상태를 수신하고, 이를 각각 차량 이더넷과 차량 서버 단말로 업로드한다.
각각의 보드 구조와 기능은 이하와 같다.
전원 보드 내에는 전압 변환 모듈이 설치되어 DC110V/DC24V 직류 전기를 DC24V/DC12V/DC5V 직류 전기로 변환한다. 전원 보드에는 전원 입력 커넥터 X1과 전원 출력 커넥터 X2의 커넥터 2개가 설치되고, 전원 입력 커넥터 X1은 DC110V 전력 공급과 DC24V 전력 공급을 연결할 수 있고, 일반 화물차와 EMU의 각기 다른 전압 출력을 수용할 수 있다. 전원 출력 커넥터 X2는 DC24V, DC12V, DC5V 직류 전압을 출력한다. 여기에서 DC24는 백플레인 버스를 통해 외부 검출기와 연결되어 외부 검출기에 전력을 공급하는 데 사용되고, DC12V는 백플레인 버스를 통해 액정터치스크린과 연결되어 액정터치스크린에 전력을 공급하는 데 사용되고, DC5V는 백플레인 버스를 통해 각 보드와 연결되어 각 보드에 전력을 공급하는 데 사용된다.
전원 입력 커넥터 X1은 3코어 커넥터를 채택하며 예를 들어 입력 전압이 DC110V이며 그 핀 정의는 표 1과 같다.
표1은 전원 입력 커넥터 X1 핀 표이다.
핀 번호 1 2 3
신호명칭 110+ NC 110-
전원 입력 커넥터 X2는 3코어 커넥터를 채택하며 예를 들어 입력 전압이 DC24V이며 그 핀 정의는 표 2와 같다.
표 2는 전원 입력 커넥터 X2 핀 표이다.
핀 번호 1 2 3
신호명칭 DC24V+ NC DC24V-
IO 보드 내에는 디지털량 입출력 모듈이 설치되어 시스템 디지털량 입출력에 사용된다. IO 보드에는 2개의 커넥터가 설치되며 이는 각각 안전 루프 커넥터 X3와 차량 번호 커넥터 X4이다.
안전 루프 커넥터 X3는 5코어 커넥터를 채택하며 그 핀 정의는 표 3과 같다.
표 3은 안전 루프 커넥터 X3 핀 표이다.
핀 번호 1 2 3 4 5
신호명칭 D01 D02 COM단 NC NC
여기에서 안전 루프 커넥터 X3의 D01단은 상시 열린 접점 출력이고, D02단은 상시 닫힌 접점 출력이고, COM단은 공통 포트이고, NC단은 서스펜션이다. 안전 루프 커넥터 X3은 차량 안전 루프와 연결되고, IO 보드가 CPU 보드가 판정한 경보 정보를 수신한 후, 안전 루프 커넥터 X3의 상시 닫힌 접점이 차단되고, 나아가 차량 안전 루프와의 신호 출력이 차단되고, 차량 안전 루프가 차단된 후 경보 정보는 리던던시 정보로서 운전실 HMI 디스플레이로 전송되어 운전실에 경보를 표시한다.
차량 번호 커넥터 X4는 7코어 커넥터를 채택하며, 그 핀 정의는 표 4와 같다.
표 4는 차량 번호 커넥터 X4 핀 표이다.
핀 번호 1 2 3 4 5 6 7
신호명칭 ADD0 ADD1 ADD2 ADD3 ADD4 GND GND
여기에서 ADD0 내지 ADD4단은 객실 번호 식별에 사용되고, GND단은 접지단이다. 차량 번호 커넥터 X4는 객실 어드레스 라인과 연결되고, 최대 32개 차량 어드레스 코딩을 지원하므로 종래의 모든 차량 유형의 최대 16개 그룹의 요구 기준을 충족시킬 수 있다.
차량 어드레스 코딩을 진행할 때, 커넥터 루프 라인 접지 방식에 따라 이진 코딩을 진행하고, 차량 번호 커넥터 X4의 ADD0 내지 ADD4단과 GND 루프 연결은 0이고, ADD0 내지 ADD4단 서스펜션은 1이다. ADD0 내지 ADD4단은 객실 번호 식별 시 각 어드레스 플러그는 반드시 2개의 루프 라인을 사용해야 하며 그렇지 않을 경우 어드레스는 오류로 식별되며, 상기 장치는 어드레스 중복으로 버스가 고장 나는 것을 방지할 수 있다. 각 객실 번호 정의는 표 5와 같다.
표 5는 객실 번호 어드레스 코딩이다.
객실번호 ADD0 ADD1 ADD2 ADD3 ADD4
1 0 1 1 1 0
2 0 1 1 0 1
3 0 1 0 1 1
4 1 1 1 0 0
5 1 0 1 1 0
6 1 0 1 0 1
7 1 1 0 1 0
8 1 1 0 0 1
CAN 보드와 FSK 보드는 모두 검출기와 통신해 온도와 연기 정보를 수집하고, 백플레인 버스를 통해 수집한 정보를 CPU 보드로 전송해 처리하고, CAN 보드는 CAN 인터페이스 타입 검출기 상태 정보를 수집하고, FSK 보드는 FSK 인터페이스 타입 검출기 상태 정보를 수집한다. 동시에 CAN 보드와 FSK 보드는 수집한 검출기 정보를 DS 보드로 전송한다. CAN 보드와 FSK 보드는 검출기와 통신할 때 루프 리던던시 방식을 채택하고, 자동으로 검출기 위치를 식별해 검출기 상태를 진단한다.
CAN 보드와 FSK 보드는 검출기 커넥터 X5를 통해 검출기와 통신하는데, CAN 보드를 예로 들면, 검출기 커넥터 X5는 포트 CAN0과 포트 CAN1을 포함하고, 검출기는 제1 검출기 FSD1, 제2 검출기 FSD2...... 및 제n 검출기 FSDn을 포함하고, 각 검출기는 모두 포트 CAN#0과 포트 CAN#1가 설치된다.
CAN 보드의 포트 CAN#0은 제1 검출기 FSD1의 포트 CAN#1과 연결되고, 제1 검출기 FSD1의 포트 CAN#0은 다음 검출기 FSD의 포트 CAN#1과 연결되고, 다음 검출기 FSD의 포트 CAN#0은 제n 검출기 FSDn의 포트 CAN#1과 연결되고, 제n 검출기 FSDn의 포트 CAN#0은 CAN 보드의 포트 CAN#1과 연결된다. CAN 보드와 인접 검출기 FSD 사이, 및 인접 검출기 FSD 사이는 독립 설치된 CAN 버스를 통해 연결되고, 각 검출기 FSD 내부에는 데이터 포워딩 모듈이 설치되고, 데이터 포워딩 모듈은 수신한 명령 프레임 어드레스를 수정 및 포워딩한다.
CPU 보드는 백플레인 버스를 통해 CAN 보드 및 DS 보드와 통신하고, CPU 보드는 수집한 검출기 정보를 처리 및 판단하고, 온도나 연기 정보가 설정한 역치를 초과할 경우 경보 정보를 출력한다. CPU 보드에는 MVB 인터페이스, 전류 루프 및 RS485 인터페이스가 설치되고, CPU 보드는 MVB 인터페이스를 통해 열차 모니터링 시스템 TCMS와 연결되고, 전류 루프를 통해 열차 통신 네트워크 TCN과 연결되고, RS485 인터페이스를 통해 차량 네트워크와 연결되고, CPU 보드는 상기 인터페이스를 통해 시스템 경보 정보를 업로드하고 차량 속도, 차량 번호, 시간 등과 같은 차량 배치 정보를 다운로드한다. 차량 네트워크는 경보 정보를 운전실 HMI 디스플레이에 전송해 운전실에 경보를 표시한다.
DS 보드는 백플레인 버스를 통해 CAN 보드, FSK 보드 및 CPU 보드와 통신하고, 검출기에서 수집한 온도와 연기 정보를 수신하고, 동시에 CPU 보드가 전송하는 경보 정보를 수신하고, 상기 정보를 저장한다. DC 보드에는 USB 인터페이스와 SPI 인터페이스가 설치되고, USB 인터페이스를 통해 저장 정보를 U 디스크 등 저장 설비에 다운로드하고, SPI 인터페이스를 통해 저장 정보를 SD 카드에 저장해 화재 후 후속적인 정보 분석에 사용한다.
DISP 보드는 백플레인 버스를 통해 CAN 보드, FSK 보드 및 CPU 보드와 통신하고, DISP 보드 패널에는 적색 경보 지시등, 황색 고정 지시등 및 리셋 버튼이 설치된다. 여기에서 적색 경보 지시등은 검출기와 하나씩 대응하고, 검출기가 검출한 온도나 연기 농도가 설정한 역치를 초과할 경우, 상기 검출기에 상응하는 적색 경보 지시등이 켜져 경보 정보가 표시된다. 검출기가 고장 나는 경우, 상기 검출기에 상응하는 황색 경보 지시등이 켜지고, 리셋 버튼을 누르면 모든 적색 경보 지시등과 황색 경보 지시등이 소등된다. 다시 화재나 고장이 발생하면 적색 경보 지시등과 황색 경보 지시등이 다시 켜진다.
Enet 보드는 백플레인 버스를 통해 상기 각 보드와 통신하고, 모든 온도 정보, 연기 농도 정보, 화재 경보 상태, 고장 상태, 각 보드 간 통신 상태 및 DS 보드 저장 상태 정보를 수집한다. 동시에 Enet 보드는 차량 이더넷을 통해 교환기와 통신하고, 전체 차량 수리 시 사용자는 한 대의 PC만으로 임의 교환기에 연결해 전체 차량의 모든 화재 경보 장치에 엑세스해 고장 여부를 관찰할 수 있다. 또는 어느 화재 경보 장치의 DS 보드에 기록된 정보를 다운로드하고 화재 경보 장치의 소프트웨어를 임의로 업데이트할 수 있다.
무선 보드는 백플레인 버스를 통해 상기 각 보드와 통신하고, 모든 온도 정보, 연기 정보, 화재 경보 정보, 고장 정보, 통신 상태 및 저장 상태를 수집하고, 무선 데이터 수집 시스템은 외부 무선 데이터 수집 시스템 GPRS가 외장되고, 무선 데이터 수집 시스템 GPRS는 상기 정보를 클라우드 서버로 업로드해 서버 단말에서 모니터링을 총괄하도록 함으로써 사용자가 원격으로 관찰할 수 있도록 한다.
액정터치스크린은 백플레인 버스를 통해 상기 각 보드와 통신하고, 각 보드 정보를 수집하며 실시간으로 화재 경보 장치 상태를 표시하고, 액정터치스크린을 통해 화재 경보 장치 시간 등 계수를 설치해 리셋과 소음 작업을 진행할 수 있고 히스토리 기록을 조회할 수 있다.
상기 화재 경보 통신 방법은 이하 단계를 포함한다.
즉, IO 보드의 차량 번호 연결기 X4 외부 어드레스 라인이 객실 번호를 식별하고 차량 번호에 따라 검출기를 호출해 배치하고 배치에는 검출기 수량, 검출기 위치 분포 및 검출기 경보 온도 역치 등이 포함되는 단계;
CAN 인터페이스 타입 검출기 또는 FSK 인터페이스 타입 검출기를 채택해 각 검출기 주위 환경 온도 정보와 연기 정보를 수집하고, 백플레인 버스를 통해 수집한 정보를 CPU에 전송해 처리하는 단계;
CPU 보드가 수집된 정보를 판단하고, 온도나 연기 농도가 설정한 역치를 초과할 경우 경보 정보를 출력하고, CPU 보드가 동시에 MVB 인터페이스, 전류 루프, RS485 인터페이스를 통해 경보 정보를 차량 네트워크에 전송하고, 차량 네트워크를 거쳐 경보 정보를 운전실 HMI 디스플레이에 전송해 운전실에 경보를 표시하는 단계;
DS 보드가 가동되어 CAN 보드와 FSK 보드에서 수집한 온도 정보와 연기 정보를 수집하고, CPU 보드의 경보 정보를 수집해 저장함으로써 정보 다운로드와 분석을 후속적으로 진행하기 편리하도록 하는 단계;
IO 보드가 CPU 보드에서 판정한 경보 정보를 수신한 후, 안전 루프 커넥터 X3의 상시 닫힌 접점을 차단하고, 더 나아가 차량 안전 루프와의 신호 출력을 차단하고, 차량 안전 루프를 차단한 후 경보 정보를 리던던시 정보로 삼아 운전실 HMI 디스플레이에 전송해 운전실에 경보를 표시하는 단계;
DISP 보드가 경보 정보를 수신한 후, DISP 보드 패널 상에 경보 검출기와 상응하는 적색 경보 지시등이 켜지고, 마찬가지로 검출기가 고장날 경우 고장 검출기에 상응하는 황색 경보 지시등이 켜져 고장 정보가 표시되고, 경보와 고장 정보가 해제된 후 리셋 버튼을 누르면, 적색 경보 지시등과 황색 경보 지시등이 소등되는 단계;
Enet 보드가 시스템의 모든 온도 정보, 연기 농도, 화재 경보 상태, 고장 상태, 통신 상태 및 저장 상태를 수집하고, 차량 이더넷을 통해 교환기에 걸어 조회하기 편하도록 만드는 단계; 및
무선 보드는 무선 데이터 수집 시스템 GPRS를 통해 상기 정보를 클라우드 서버에 업로드해 원격으로 조회하기 편하도록 만드는 단계; 및
액정터치스크린은 백플레인 버스를 통해 수집한 시스템 정보를 표시해 실시간으로 시스템 상태를 표시하는 단계를 포함한다.
본 발명의 CAN 보드는 각 검출기 간에 CAN 통신 네트워크를 채택해 통신을 진행하고, 여기에서 CAN 보드는 CAN 통신 네트워크에서 네트워크 마스터 노드를 맡고, 각 검출기는 CAN 통신 네트워크에서 슬레이브 노드를 맡는다.
본 발명의 화재 경보 장치는 CAN 버스를 통해 CAN 보드와 복수개 검출기 간 연결을 구현한다. 즉, CAN 보드와 인접 검출기 사이, 및 인접 검출기 사이는 독립 설치되는 CAN 버스를 통해 연결되고, 복수개 검출기 사이는 데이터 포워딩 메커니즘을 통해 데이터 전송 및 피드백을 진행한다.
도 2 내지 5에서 도시하는 바와 같이, CAN 보드는 화재 제어기 FSDCU를 맡고, 복수개 검출기는 각각 제1 검출기 FSD1, 제2 검출기 FSD2.... 및 제n 검출기 FSDn이다. 화재 제어기 FSDCU와 검출기 FSD 각 유닛에는 모두 포트 2개가 설치되는데 이는 각각 포트 CAN#0과 포트 CAN#1이고, 포트 CAN#0과 포트 CAN#1은 모두 데이터 송수신에 사용할 수 있다. 검출기 내부에는 데이터 포워딩 모듈이 설치되어, 수신한 명령 프레임에 대해 데이터 논리 연산 및 포워딩을 진행할 수 있다.
상기 화재 제어기 FSDCU와 검출기 FSD의 연결 방식은 구체적으로 이하와 같다. 즉, 화재 제어기 FSDCU의 포트 CAN#0을 제1 검출기 FSD1의 포트 CAN#1에 연결하고, 제1 검출기 FSD1의 포트 CAN#0을 제2 검출기 FSD2의 포트 CAN#1에 연결하고, 제2 검출기 FSD2의 포트 CAN#0을.....에 연결하고, 이러한 방식으로 제n-1 검출기 FSD(n-1)의 포트 CAN#0을 제n 검출기 FSDn의 포트 CAN#1에 연결하고, 제n 검출기 FSDn의 포트 CAN#1을 화재 제어기 FSDCU의 포트 CAN#1에 연결한다.
상기 통신 방법에 있어서, 화재 제어기 FSDCU를 맡는 CAN 보드는 각 검출기 명령에 상대적으로 2가지 타입으로 나눌 수 있는데, 이는 그룹발송-응답 메커니즘과 점호-응답 메커니즘이다.
그룹발송-응답 메커니즘은 그룹명령발송과 그룹명령응답의 2가지 과정을 포함한다. 그룹명령발송과 그룹명령응답은 한 쌍의 복수개 명령이며, 화재 제어기 FSDCU를 맡는 CAN 보드가 명령을 발송한 후, 모든 검출기 FSD가 모두 화재 제어기 FSDCU 명령에 응답하고, 동시에 기타 검출기 FSD로부터의 응답 명령 프레임을 수신 및 포워딩한다.
그룹발송-응답 메커니즘의 구체적인 작업 과정은 이하와 같다.
(1) 그룹명령발송의 작업 과정은 이하와 같다. 즉, 도 2에서 도시하는 바와 같이, 화재 제어기 FSDCU를 CAN 네트워크 마스터 설비로 삼고, 먼저 그 포트 CAN#0을 통해 명령 프레임 ID=COM_Frame_ID를 발송하고, 제1 검출기 FSD1의 포트 CAN#1은 화재 제어기 FSDCU로부터의 명령 프레임 ID=COM_Frame_ID를 수신한 후, 제1 검출기 FSD1 내의 데이터 포워딩 모듈을 통해 명령 프레임 어드레스를 이하 공식 (1)에 따라 처리한다.
TX_COM_Frame_ID=COM_Frame_ID+1 ............................ 공식 (1)
여기에서 COM_Frame_ID는 화재 제어기 FSDCU가 발송하는 명령 프레임 어드레스를 나타내고, TX_COM_Frame_ID는 제1 검출기 FSD1에서 포워딩한 명령 프레임 어드레스를 나타낸다.
공식 (1)은 화재 제어기 FSDCU의 명령 프레임 어드레스에 대해 어드레스 증가를 진행하고, 새로운 명령 프레임 어드레스 TX_COM_Frame_ID를 계산하고, 새로운 명령 프레임 어드레스 TX_COM_Frame_ID는 제1 검출기 FSD1의 포트 CAN#0을 통해 제2 검출기 FSD2의 포트 CAN#1에 전송한다. 같은 원리로 2 검출기 FSD2 내의 데이터 포워딩 모듈은 명령 프레임 어드레스를 상기 공식 (1)에 따라 증가 처리를 진행하고, 새로운 명령 프레임 어드레스를 계산해 다음 검출기로 전송하고, 이러한 방식으로 제n 검출기 FSDn의 포트 CAN#0까지 상응하는 명령 프레임 어드레스를 화재 제어기 FSDCU의 포트 CAN#1까지 전송하고, 화재 제어기 FSDCU는 COM_Frame_ID 값에 따라 상응하는 명령 프레임 어드레스의 응답 또는 미응답을 선택한다.
도 2에서 도시하는 바와 같이, 그룹명령발송에 있어서, CAN 보드는 검출기 FSD를 향한 그룹명령발송 과정에 명령 프레임 어드레스 증가 연산을 채택하고, CAN 보드는 그 포트 CAN#0을 통해 명령 프레임을 전송하고, 제1 검출기 FSD1은 CAN 보드로부터의 명령 프레임을 수신 및 포워딩하고, 포워딩과 동시에 명령 프레임 어드레스에 대해 증가 처리를 진행하고, 새로운 명령 프레임 어드레스를 계산해 다음 검출기 FSD로 전송한다.
(2) 그룹명령응답의 작업 과정은 이하와 같다.
도 3에서 도시하는 바와 같이, 그룹명령의 명령 프레임 어드레스 포워딩 과정에 있어서, 예를 들어 제1 검출기 FSD1 포트 CAN#1가 화재 제어기 FSDCU의 포트 CAN#0에서 발송하는 명령 프레임 ID=COM_Frame_IDfmf 수신한 후, 한편으로는 제1 검출기 FSD1 포트 CAN#0을 통해 본 노드에 연결되는 제2 검출기 FSD2를 향해 상기 명령 프레임을 포워딩해야 하는데 이는 즉 상기의 그룹명령발송 과정이고, 다른 한편으로는 제1 검출기 FSD1 포트 CAN#1을 통해 본 노드의 종속 명령 프레임 어드레스를 발송해 명령 프레임 ID=COM_Frame_ID에 응답하고, 동시에 제1 검출기 FSD1 포트 CAN#0을 통해 제2 검출기 FSD2 포트 CAN#1로부터의 응답 프레임 ID=REP_Frame_ID를 수신한다. 여기에서 종속 명령 프레임 ID는 공식 (2)를 통해 계산해 수득한다.
TX_REP_Frame_ID=REP_Frame_ID+1 ...............................공식 (2)
여기에서 REP_Frame_ID는 제1 검출기 FSD1이 수신한 기타 슬레이브 노드로부터의 응답 마스터 노드의 응답 프레임 ID를 나타내고, TX_REP_Frame_ID는 제1 검출기 FSD1이 포트 CAN#1을 통해 화재 제어기 FSDCU로 발송 또는 포워딩한 응답 종속 명령 프레임 어드레스를 나타낸다.
같은 원리로, 제n 검출기 FSDn은 상기 원칙에 의거해 그 포트 CAN#1을 통해 본 노드의 응답 종속 명령 프레임 어드레스를 발송 및 포워딩하고, 및 그 포트 CAN#0을 통해 기타 슬레이브 노드로부터의 응답 프레임 ID를 수신하고, 수신한 응답 프레임 ID는 마찬가지로 화재 제어기 FSDCU의 포트 CAN#1의 응답 프레임을 포함한다.
도 3에서 도시하는 바와 같이, 그룹명령응답 과정에 있어서, 제n 검출기 FSDn은 그 포트 CAN#1을 통해 본 노드 검출기의 응답 종속 명령 프레임 어드레스를 발송 및 포워딩하고, 그 포트 CAN#0을 통해 기타 검출기로부터의 응답 프레임 ID를 수신한다. 제n 검출기 FSDn은 본 노드 검출기의 응답 종속 명령 프레임을 포워딩하는 동시에 종속 명령 프레임 어드레스에 대해 증가 처리를 진행하고, 새로운 종속 명령 프레임 어드레스를 계산해 이전 검출기 FSD에 전송한다.
CAN 보드와 각 검출기의 두 번째 명령 전송 유형은 점호-응답 메커니즘이며 점호-응답 메커니즘은 점호명령발송과 점호명령응답의 2가지 과정을 포함하고, 점호명령발송과 점호명령응답은 한 쌍의 한 가지 명령이며, 화재 제어기 FSDCU를 맡는 CAN 보드는 검출기 FSD의 어드레스 정보를 포함하고, 화재 제어기 FSDCU를 맡는 CAN 보드가 점호명령을 내린 후, 점호명령과 본 노드 어드레스가 부합하는 검출기 FSD만 상기 점호명령에 응답하고, CAN 보드에 상응하는 노드 정보를 피드백한다.
점호발송-응답 메커니즘의 구체적인 작업 과정은 이하와 같다.
(1) 점호명령발송의 작업 과정은 이하와 같다. 즉, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 화재 제어기 FSDCU를 CAN 통신 네트워크 마스터 설비로 삼고, 먼저 그 포트 CAN#0을 통해 명령 프레임 ID=COM_Frame_ID를 발송하고, 제1 검출기 FSD1의 포트 CAN#1은 화재 제어기 FSDCU로부터의 명령 프레임 ID=COM_Frame_ID를 수신한 후, 제1 검출기 FSD1 내의 데이터 포워딩 모듈을 통해 명령 프레임 어드레스를 이하 공식 (3)에 따라 처리한다.
TX_COM_Frame_ID=COM_Frame_ID-1 .............................. 공식 (3)
여기에서 COM_Frame_ID는 화재 제어기 FSDCU가 발송하는 명령 프레임 어드레스를 나타내고, TX_COM_Frame_ID는 제1 검출기 FSD1에서 포워딩한 명령 프레임 어드레스를 나타낸다.
즉, 검출기의 명령 프레임 어드레스에 대해 어드레스 감소를 진행하고, 새로운 명령 프레임 어드레스 TX_COM_Frame_ID를 계산하고, 새로운 명령 프레임 어드레스 TX_COM_Frame_ID는 제1 검출기 FSD1의 포트 CAN#0을 통해 제2 검출기 FSD2의 포트 CAN#1에 전송한다.
같은 원리로 제2 검출기 FSD2 내의 데이터 포워딩 모듈은 명령 프레임 어드레스를 상기 공식 (3)에 따라 감소 처리를 진행하고, 새로운 명령 프레임 어드레스를 계산해 다음 검출기로 전송하고, 이러한 방식으로 제n 검출기 FSDn의 포트 CAN#0까지 상응하는 명령 프레임 어드레스를 화재 제어기 FSDCU의 포트 CAN#1까지 전송하고, 화재 제어기 FSDCU는 COM_Frame_ID 값에 따라 상응하는 명령 프레임 어드레스의 응답 또는 미응답을 선택한다.
도 4에서 도시하는 바와 같이, 점호명령발송에 있어서, CAN 보드는 검출기 FSD를 향한 슬레이브 노드의 명령 발송 과정에 명령 프레임 어드레스 감소 연산을 채택하고, CAN 보드는 그 포트 CAN#0을 통해 명령 프레임을 전송하고, 제1 검출기 FSD1은 CAN 보드로부터의 명령 프레임을 수신 및 포워딩하고, 포워딩과 동시에 명령 프레임 어드레스에 대해 증가 처리를 진행하고, 새로운 명령 프레임 어드레스를 계산해 다음 검출기 FSD로 전송한다.
(2) 점호명령응답의 작업 과정은 이하와 같다.
도 5에서 도시하는 바와 같이, 점호명령의 명령 프레임 어드레스 포워딩 과정에 있어서, 예를 들어 제n 검출기 FSDn 포트 CAN#1의 명령 프레임 어드레스와 마스터 노드 점호명령의 명령 프레임 어드레스가 부합하면, 제n 검출기 FSDn는 점호명령에 응답하고 공식 (4)에 따라 종속 명령 프레임 어드레스를 피드백해 명령 프레임 ID에 응답하고, 여기에서 종속 명령 프레임 ID는 공식 (4)를 통해 계산하여 수득한다.
TX_REP_Frame_ID=REP_Frame_ID+1 .............................. 공식 (4)
여기에서 REP_Frame_ID는 제n 검출기 FSDn의 포트 CAN#0이 마스터 노드에 응답하는 응답 프레임 ID를 나타내고, TX_REP_Frame_ID는 제n 검출기 FSDn이 포트 CAN#1을 통해 화재 제어기 FSDCU로 발송 또는 포워딩한 응답 종속 명령 프레임 어드레스를 나타낸다. 점호명령응답 과정에 있어서, 마스터 노드와 점호명령의 명령 프레임 어드레스가 부합하지 않는 슬레이브 노드의 명령 프레임 어드레스는 점호명령에 응답하지 않는다.
도 5에서 도시하는 바와 같이, 점호명령응답에 있어서, 제n 검출기 FSDn 포트 CAN#1의 명령 프레임 어드레스와 점호명령의 명령 프레임 어드레스가 부합하고, 제n 검출기 FSDn만 점호명령에 응답하고, 본 노드의 응답 종속 명령 프레임을 포워딩하는 동시에 명령 프레임 어드레스에 대해 증가 처리를 진행하고, 새로운 종속 명령 프레임 어드레스를 계산해 이전 검출기 FSD에 피드백한다.
FSK 보드의 구조 및 검출기와의 통신 방식은 CAN 보드와 동일하고, 2가지 보드의 그룹명령발송과 그룹명령응답 및 점호명령발송과 점호명령응답은 각각 하나의 CAN 통신 루프를 형성하고, 2개 루프의 2개 방향은 모두 데이터 송수신을 진행할 수 있어 2개의 CAN 버스에 상당하고, 2개 CAN 버스는 상호 리던던시가 존재해 통신 정확성과 신뢰성이 강화된다.
동시에, 본 발명의 화재 검출기와 인접 검출기 사이, 및 인접 검출기 사이의 CAN 버스 연결은 독립적으로 설치되고, 각 검출기 내부에 데이터 포워딩 모듈이 설치되고, 데이터 포워딩 모듈은 수신한 명령 프레임 어드레스를 수정 및 포워딩하고, 명령 프레임 어드레스의 수정은 데이터 논리 연산을 채택하고, 여기에서 데이터 논리 연산은 수신한 명령 프레임 어드레스에 대해 증가 또는 감소를 진행하고, 명령 프레임 어드레스를 증가 또는 감소시킨 후의 슬레이브 노드의 프레임 어드레스는 각 검출기의 프레임 어드레스를 구분하고, 응답 프레임 어드레스를 통해 피드백하고, 마스트 노드는 자동으로 화재 검출기 개수를 식별하기 때문에 각 탐침에 단독으로 어드레스 코딩을 진행할 필요가 없다.

Claims (6)

  1. 독립 모듈 조합의 3 유닛 섀시 구조 기반의 열차 화재 경보 통신 방법에 있어서,
    입출력 보드의 차량 번호 연결기 외부 어드레스 라인이 객실 번호를 식별하고 검출기를 호출해 배치하는 단계;
    상기 검출기가 각각의 검출기 주위 환경 온도 정보와 연기 정보를 수집하고, 수집된 온도 정보와 연기 정보를 중앙 처리 장치 보드에 전송해 처리하는 단계;
    상기 중앙 처리 장치 보드가 상기 수집된 온도 정보와 연기 정보를 판단하고, 온도나 연기 정보가 설정한 역치를 초과할 경우 경보 정보를 출력하고, 상기 중앙 처리 장치 보드가 동시에 차량 네트워크를 통해 경보 정보를 운전실 인간-기계 인터페이스 디스플레이에 전송하는 단계;
    경보 후, 상기 입출력 보드가 차량 안전 루프와의 신호 출력을 차단하고, 경보 정보를 운전실 인간-기계 인터페이스 디스플레이에 전송하고, 동시에 디렉터리 정보 쉐도잉 프로토콜 보드가 경보 검출기와 상응하는 적색 경보 지시등을 켜는 단계;
    데이터 저장 보드가 온도 정보, 연기 정보 및 경보 정보를 수집 및 저장하는 단계;
    이더넷 보드가 온도 정보, 연기 정보, 경보 정보 및 각 보드 통신 상태와 저장 상태를 수집하고, 이더넷을 통해 교환기에 거는 단계; 및
    무선 보드가 상기 온도 정보, 상기 연기 정보, 상기 경보 정보 및 상기 각 보드 통신 상태와 저장 상태를 클라우드 서버에 업로드하는 단계를 포함하되;
    상기 검출기는 제어기 영역 네트워크(CAN) 인터페이스 타입 검출기 또는 주파수 편이 변조 인터페이스 타입 검출기를 포함하고, 상기 제어기 영역 네트워크 인터페이스 타입 검출기 또는 상기 주파수 편이 변조 인터페이스 타입 검출기는 수집한 온도 정보와 연기 정보를 각각 제어기 영역 네트워크(CAN) 보드 또는 주파수 편이 변조 보드를 통해 상기 중앙 처리 장치 보드로 전송해 처리하며;
    상기 검출기와 상기 제어기 영역 네트워크 보드(CAN) 또는 상기 주파수 편이 변조 보드 간의 통신 메커니즘은 그룹발송-응답 메커니즘과 점호-응답 메커니즘의 2가지를 포함하고; 상기 그룹발송-응답 메커니즘은 그룹명령발송과 그룹명령응답의 2가지 과정을 포함하고;
    상기 제어기 영역 네트워크(CAN) 보드가 상기 검출기에 그룹명령을 발송하는 과정은 명령 프레임 어드레스 증가 연산을 채택하고, 상기 제어기 영역 네트워크 보드는 그 포트 CAN#0을 통해 명령 프레임을 발송하고, 제1 검출기는 상기 제어기 영역 네트워크 보드로부터의 명령 프레임을 수신해 포워딩하고, 포워딩하는 동시에 명령 프레임 어드레스에 대해 증가 처리를 진행하고, 새로운 명령 프레임 어드레스를 계산해 다음 검출기로 발송하며;
    그룹명령응답 과정 시, 제n 검출기는 그 포트 CAN#1을 통해 본 노드 검출기의 응답 종속 명령 프레임 어드레스를 발송 및 포워딩하고, 그 포트 CAN#0을 통해 기타 검출기의 응답 프레임 ID를 수신하며, 상기 제n 검출기는 본 노드 검출기의 응답 종속 명령 프레임을 포워딩하는 동시에 명령 프레임 어드레스에 대해 증가 처리를 진행하고, 새로운 종속 명령 프레임 어드레스를 계산해 이전 검출기에 발송하는 것을 특징으로 하는 열차 화재 경보 통신 방법.
  2. 독립 모듈 조합의 3 유닛 섀시 구조 기반의 열차 화재 경보 통신 방법에 있어서,
    입출력 보드의 차량 번호 연결기 외부 어드레스 라인이 객실 번호를 식별하고 검출기를 호출해 배치하는 단계;
    상기 검출기가 각각의 검출기 주위 환경 온도 정보와 연기 정보를 수집하고, 수집된 온도 정보와 연기 정보를 중앙 처리 장치 보드에 전송해 처리하는 단계;
    상기 중앙 처리 장치 보드가 상기 수집된 온도 정보와 연기 정보를 판단하고, 온도나 연기 정보가 설정한 역치를 초과할 경우 경보 정보를 출력하고, 상기 중앙 처리 장치 보드가 동시에 차량 네트워크를 통해 경보 정보를 운전실 인간-기계 인터페이스 디스플레이에 전송하는 단계;
    경보 후, 상기 입출력 보드가 차량 안전 루프와의 신호 출력을 차단하고, 경보 정보를 운전실 인간-기계 인터페이스 디스플레이에 전송하고, 동시에 디렉터리 정보 쉐도잉 프로토콜 보드가 경보 검출기와 상응하는 적색 경보 지시등을 켜는 단계;
    데이터 저장 보드가 온도 정보, 연기 정보 및 경보 정보를 수집 및 저장하는 단계;
    이더넷 보드가 온도 정보, 연기 정보, 경보 정보 및 각 보드 통신 상태와 저장 상태를 수집하고, 이더넷을 통해 교환기에 거는 단계; 및
    무선 보드가 상기 온도 정보, 상기 연기 정보, 상기 경보 정보 및 상기 각 보드 통신 상태와 저장 상태를 클라우드 서버에 업로드하는 단계를 포함하되;
    상기 검출기는 제어기 영역 네트워크(CAN) 인터페이스 타입 검출기 또는 주파수 편이 변조 인터페이스 타입 검출기를 포함하고, 상기 제어기 영역 네트워크 인터페이스 타입 검출기 또는 상기 주파수 편이 변조 인터페이스 타입 검출기는 수집한 온도 정보와 연기 정보를 각각 제어기 영역 네트워크(CAN) 보드 또는 주파수 편이 변조 보드를 통해 상기 중앙 처리 장치 보드로 전송해 처리하며;
    상기 검출기와 상기 제어기 영역 네트워크(CAN) 보드 또는 상기 주파수 편이 변조 보드 간의 통신 메커니즘은 점호-응답 메커니즘이고, 상기 점호-응답 메커니즘은 점호명령발송과 점호명령응답의 2가지 과정을 포함하고;
    상기 제어기 영역 네트워크(CAN) 보드가 상기 검출기에 노드로부터의 명령을 발송하는 과정은 명령 프레임 어드레스 감소 연산을 채택하고, 상기 제어기 영역 네트워크(CAN) 보드는 그 포트 CAN#0을 통해 명령 프레임을 발송하고, 제1 검출기는 상기 제어기 영역 네트워크(CAN) 보드로부터의 명령 프레임을 수신해 포워딩하고, 포워딩하는 동시에 명령 프레임 어드레스에 대해 감소 처리를 진행하고, 새로운 명령 프레임 어드레스를 계산해 다음 검출기로 발송하며;
    점호명령응답 과정 시, 제n 검출기 포트 CAN#1의 명령 프레임 어드레스와 점호명령의 명령 프레임 어드레스는 서로 부합하고, 제n 검출기만 점호명령에 응답하고, 본 노드의 응답 종속 명령 프레임을 포워딩하는 동시에 종속 명령 프레임 어드레스에 대해 증가 처리를 진행하고, 새로운 종속 명령 프레임 어드레스를 계산해 이전 검출기로 피드백하는 것을 특징으로 하는 열차 화재 경보 통신 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 통신 방법에서 채택하는 화재 경보 장치는 전원 보드, 상기 입출력 보드, 상기 중앙 처리 장치 보드, 제어기 영역 네트워크(CAN) 보드, 주파수 편이 변조 보드, 상기 데이터 저장 보드, 상기 디렉터리 정보 쉐도잉 프로토콜 보드, 상기 이더넷 보드, 액정터치스크린 및 상기 무선 보드를 포함하고, 각 보드는 백플레인 버스를 통해 통신하는 것을 특징으로 하는 열차 화재 경보 통신 방법.
  6. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어기 영역 네트워크(CAN) 보드와 각 검출기에는 모두 포트 CAN#0과 포트 CAN#1이 설치되고, 포트 CAN#0과 포트 CAN#1은 모두 프레임 어드레스 송수신 기능을 갖추고 있으며, 제어기 영역 네트워크(CAN) 보드 포트 CAN#0은 제1 검출기의 포트 CAN#1과 연결되고, 제1 검출기의 포트 CAN#0은 다음 검출기의 포트 CAN#1과 연결되고, 다음 검출기의 포트 CAN#0은 제n 검출기의 포트 CAN#1과 연결되고, 제n 검출기의 포트 CAN#0은 상기 제어기 영역 네트워크(CAN) 보드의 포트 CAN#1과 연결되며, 상기 제어기 영역 네트워크(CAN) 보드와 인접 검출기 사이, 및 인접 검출기 사이는 독립 설치된 제어기 영역 네트워크(CAN) 버스를 통해 연결되고, 각 검출기 내부에는 데이터 포워딩 모듈이 설치되고, 데이터 포워딩 모듈은 수신한 명령 프레임 어드레스를 수정 및 포워딩하는 것을 특징으로 하는 열차 화재 경보 통신 방법.
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