KR102085369B1 - Apparatus and method for detecting contact loss of an electric rail vehicle - Google Patents

Apparatus and method for detecting contact loss of an electric rail vehicle Download PDF

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KR102085369B1 KR1020180128036A KR20180128036A KR102085369B1 KR 102085369 B1 KR102085369 B1 KR 102085369B1 KR 1020180128036 A KR1020180128036 A KR 1020180128036A KR 20180128036 A KR20180128036 A KR 20180128036A KR 102085369 B1 KR102085369 B1 KR 102085369B1
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신승권
정노건
정호성
이재범
박영
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한국철도기술연구원
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for detecting contact loss of an electric rail vehicle and to a method thereof. According to one embodiment of the present invention, the apparatus for detecting contact loss comprises: a first sensor detecting a current signal among power collected by a current collecting portion of a pantograph connected to a car-line; a first signal processing unit detecting time information at a location where the amplitude and frequency increase instantaneously by applying a Tiger energy operator to the current signal detected by the first sensor; a second signal processing unit dividing the current signal detected by the first sensor into windows including a predetermined time interval, performing Fourier transformation while moving the window in accordance with the time interval, and detecting frequency information and magnitude information of the current signal in the time detected by the first signal processing unit; and a detection unit detecting at least one contact loss from the time information, frequency information, and magnitude information of the current signal detected by the first signal processing unit and the second signal processing unit.

Description

전기철도차량의 이선현상 검측장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING CONTACT LOSS OF AN ELECTRIC RAIL VEHICLE}TECHNICAL APPARATUS AND METHOD FOR DEVELOPMENT OF ELECTRIC TRAIN CARS {APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING CONTACT LOSS OF AN ELECTRIC RAIL VEHICLE}

본 발명은 전기철도차량의 이선현상 검측장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a two-wire phenomenon detection device and method for an electric railway vehicle.

국내 전기 철도 분야에서는 전차선 전압과 전류 이상신호에 대한 감지기법 개발이 아직 활발히 연구되지 않고 있다. 이는 국내에서 연구에 활용 중인 대부분의 전력 품질 분석 장비를 해외 제품에 의존하고 있기 때문이다. 또한 국내에서 제작하는 장비라도 주요 기능을 수행하는 칩셋 및 프로그램을 외국기술에 의존하고 있다. 특히 전기 철도는 전력 품질(power quality)에 매우 취약한 구조적 특징을 지니고 있다. 고속으로 운행하는 전기철도차량과 고전압/고전류를 사용하는 전기설비, 그리고 외부 환경적 영향에 취약한 지역적 특성 등이 바로 그 원인이다. 또한 전기철도차량이 운행하는 동안 발생하는 이선은 아크와 고조파로 인해 변전소, 급전선로 등 급전설비에 악영향을 미치고 이는 설비의 수명을 단축시키는 요인으로 작용한다.In the field of electric railroads in Korea, the development of detector methods for voltage and current anomaly signals has not been actively studied. This is because most of the power quality analysis equipment being used for research in Korea is dependent on overseas products. In addition, chipsets and programs that perform major functions, even equipment manufactured in Korea, depend on foreign technology. In particular, electric railroads have structural features that are very vulnerable to power quality. This is caused by electric railroad cars operating at high speed, electric facilities using high voltage / high current, and local characteristics vulnerable to external environmental influences. In addition, the electric wires generated during the operation of the electric rail vehicle adversely affect power supply facilities such as substations and feeder lines due to arcs and harmonics, which acts as a factor to shorten the life of the equipment.

특히 악영향들 중에서도 집전성능의 개선에는 이선현상을 분석하는 것이 중요하다. 철도차량의 주행속도가 변함에 따라 팬터프래프의 접촉력이 변하여, 물리적으로 비접촉이 되는 이선현상이 발생하며, 이는 전기철도가 고속화 됨에 따라 수반되는 주요 문제점 중 하나이다. 이러한 이선현상은 전차선에서 팬터그래프로 전력을 공급하는 도중에 발생하므로 접촉면에서 아크 방전을 일으킨다. 이때 발생되는 아크는 팬터그래프와 전차선을 마모시켜 파손, 수명단출 등 물리적 문제뿐만 아니라 철도차량 및 내부 회로에서 전기적인 문제를 발생시킨다.Among the adverse effects, it is important to analyze the phenomena of phenomena to improve the current collecting performance. As the traveling speed of the railway vehicle changes, the contact force of the pantograph changes, resulting in a physically non-contact two-wire phenomenon, which is one of the major problems accompanying the high speed of the electric railway. This two-wire phenomenon occurs during the supply of electric power from the streetcar to the pantograph, thereby causing arc discharge at the contact surface. The arc generated at this time wears a pantograph and a tram line, causing physical problems such as damage and shortening of life, as well as electrical problems in railway vehicles and internal circuits.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The above-mentioned background art is technical information acquired by the inventor for the derivation of the present invention or acquired in the derivation process of the present invention, and is not necessarily a known technology disclosed to the general public prior to the filing of the present invention.

국내 등록특허공보 제10-1176497호Domestic registered patent publication No. 10-1176497

본 발명은 전술한 문제점 및/또는 한계를 해결하기 위해 안출된 것으로, 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 전기철도차량으로 입력되는 전류와 전압에 대해 TEO(teager energy operator)와 STFT(short time fourier transform)를 이용한 신호처리 기법으로 이선이 발생한 시간과, 주파수 및 그 크기를 정확하게 검측하는데 있다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems and / or limitations, and an object of the present invention according to an aspect is a TEO (teager energy operator) and a short time fourier for a current and voltage input to an electric railway vehicle. Transform) is a signal processing technique that accurately detects the time, frequency, and magnitude of the separation.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전기철도차량의 이선현상 검측장치는, 전차선에 연결된 팬터그래프의 집전부가 집전한 전원 중 전류신호를 감지하는 제1 센서; 상기 제1 센서가 감지한 전류신호에 티거 에너지 연산자를 적용하여 순간적으로 진폭과 주파수가 증가하는 위치의 시간정보를 검출하는 제1 신호처리부; 상기 제1 센서가 감지한 전류신호를 일정 시간 간격을 포함하는 윈도우로 나누고, 상기 윈도우를 시간 간격에 따라 이동하면서 푸리에 변환을 수행하여 상기 제1 신호처리부가 검출한 시간정보에서 주파수정보와 상기 전류신호의 크기정보를 검출하는 제2 신호처리부; 및 상기 제1 신호처리부 및 상기 제2 신호처리부에서 검출된 상기 시간정보와, 상기 주파수정보와, 상기 전류신호의 크기정보로부터 하나 이상의 이선현상을 판단하는 판단부;를 포함할 수 있다.An apparatus for detecting a two-wire phenomenon of an electric railroad vehicle according to an embodiment of the present invention includes: a first sensor for detecting a current signal among power sources collected by a current collector of a pantograph connected to a train line; A first signal processing unit that detects time information at a location where the amplitude and frequency increase instantaneously by applying a Tigger energy operator to the current signal sensed by the first sensor; Dividing the current signal sensed by the first sensor into a window including a predetermined time interval, and performing Fourier transform while moving the window according to the time interval, performs frequency information and current in the time information detected by the first signal processor A second signal processor for detecting signal size information; And a determination unit for determining at least one bilinear phenomenon from the time information, the frequency information, and the size information of the current signal detected by the first signal processing unit and the second signal processing unit.

상기 제1 신호처리부는, 상기 제1 센서가 감지한 전류신호에 이산화 처리를 수행한 후 상기 티커 에너지 연산자를 적용할 수 있다.The first signal processing unit may apply the ticker energy operator after performing a discretization process on the current signal sensed by the first sensor.

상기 장치는, 상기 제1 신호처리부 및 상기 제2 신호처리부는 순차적으로 검출동작을 수행할 수 있다.The apparatus, the first signal processing unit and the second signal processing unit may sequentially perform the detection operation.

상기 장치는, 상기 제1 신호처리부 및 상기 제2 신호처리부에서 검출된 상기 시간정보와, 상기 주파수정보와, 상기 전류신호의 크기정보와, 하나 이상의 이선현상 판단 결과를 디스플레이 하는 디스플레이부;를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a display unit that displays the time information, the frequency information, the size information of the current signal, and one or more wire-line determination results detected by the first signal processing unit and the second signal processing unit; It can contain.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기철도차량의 이선현상 검측장치는, 전차선에 연결된 팬터그래프의 집전부가 집전한 전원 중 전압신호를 감지하는 제2 센서; 상기 제2 센서가 감지한 전압신호에 티거 에너지 연산자를 적용하여 순간적으로 진폭과 주파수가 증가하는 위치의 시간정보를 검출하는 제1 신호처리부; 상기 제2 센서가 감지한 전압신호를 일정 시간 간격을 포함하는 윈도우로 나누고, 상기 윈도우를 시간 간격에 따라 이동하면서 푸리에 변환을 수행하여 상기 제1 신호처리부가 검출한 시간에서 주파수정보와 상기 전압신호의 크기정보를 검출하는 제2 신호처리부; 및 상기 제1 신호처리부 및 상기 제2 신호처리부에서 검출된 상기 시간정보와, 상기 주파수정보와, 상기 전압신호의 크기정보로부터 하나 이상의 이선현상을 판단하는 판단부;를 포함할 수 있다.In accordance with another embodiment of the present invention, a two-wire phenomenon detection device for an electric railroad vehicle includes: a second sensor for detecting a voltage signal among power sources collected by a current collector portion of a pantograph connected to a vehicle line; A first signal processor configured to detect time information at a location where the amplitude and frequency increase instantaneously by applying a Tigger energy operator to the voltage signal sensed by the second sensor; The voltage signal sensed by the second sensor is divided into a window including a predetermined time interval, and a Fourier transform is performed while moving the window according to a time interval to perform frequency information and the voltage signal at a time detected by the first signal processor. A second signal processing unit to detect the size information of the; And a determination unit configured to determine one or more bilinear phenomena from the time information, the frequency information, and the size information of the voltage signal detected by the first signal processing unit and the second signal processing unit.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전기철도차량의 이선현상 검측방법은, 제1 센서에 의해, 전차선에 연결된 팬터그래프의 집전부가 집전한 전원 중 전류신호를 감지하는 단계; 제1 신호처리부에 의해, 상기 제1 센서가 감지한 전류신호에 티거 에너지 연산자를 적용하여 순간적으로 진폭과 주파수가 증가하는 위치의 시간정보를 검출하는 단계; 제2 신호처리부에 의해, 상기 제1 센서가 감지한 전류신호를 일정 시간 간격을 포함하는 윈도우로 나누고, 상기 윈도우를 시간 간격에 따라 이동하면서 푸리에 변환을 수행하여 상기 제1 신호처리부가 검출한 시간에서 주파수정보와 상기 전류신호의 크기정보를 검출하는 단계; 및 판단부에 의해, 상기 제1 신호처리부 및 상기 제2 신호처리부에서 검출된 상기 시간정보와, 상기 주파수정보와, 상기 전류신호의 크기정보로부터 하나 이상의 이선현상을 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.A method for detecting a two-wire phenomenon of an electric railroad vehicle according to an embodiment of the present invention includes: detecting, by a first sensor, a current signal among power sources collected by a current collector portion of a pantograph connected to a vehicle line; Detecting, by the first signal processing unit, time information at a location where the amplitude and frequency increase instantaneously by applying a Tigger energy operator to the current signal sensed by the first sensor; The time detected by the first signal processing unit by dividing the current signal sensed by the first sensor into a window including a predetermined time interval and performing a Fourier transform while moving the window according to the time interval by the second signal processing unit Detecting frequency information and size information of the current signal in the process; And determining, by the determination unit, one or more bilinear phenomena from the time information, the frequency information, and the size information of the current signal detected by the first signal processing unit and the second signal processing unit. have.

상기 방법은, 상기 제1 신호처리부에 의해, 상기 제1 센서가 감지한 전류신호에 이산화 처리를 수행한 후 상기 티커 에너지 연산자를 적용하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method may further include applying, by the first signal processing unit, the ticker energy operator after performing a discretization process on the current signal sensed by the first sensor.

상기 방법은, 상기 제1 신호처리부의 검출 동작 및 상기 제2 신호처리부의 검출 동작이 순차적으로 수행될 수 있다.In the method, the detection operation of the first signal processing unit and the detection operation of the second signal processing unit may be sequentially performed.

상기 방법은, 디스플레이부에 의해, 상기 제1 신호처리부 및 상기 제2 신호처리부에서 검출된 상기 시간정보와, 상기 주파수정보와, 상기 전류신호의 크기정보와, 하나 이상의 이선현상 판단 결과를 디스플레이 하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method may display, by a display unit, the time information, the frequency information, the size information of the current signal, and one or more bilinear phenomenon detection results detected by the first signal processing unit and the second signal processing unit. Step; may further include.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기철도차량의 이선현상 검측방법은, 제2 센서에 의해, 전차선에 연결된 팬터그래프의 집전부가 집전한 전원 중 전압신호를 감지하는 단계; 제1 신호처리부에 의해, 상기 제2 센서가 감지한 전압신호에 티거 에너지 연산자를 적용하여 순간적으로 진폭과 주파수가 증가하는 위치의 시간정보를 검출하는 단계; 제2 신호처리부에 의해, 상기 제2 센서가 감지한 전압신호를 일정 시간 간격을 포함하는 윈도우로 나누고, 상기 윈도우를 시간 간격에 따라 이동하면서 푸리에 변환을 수행하여 상기 제1 신호처리부가 검출한 시간에서 주파수정보와 상기 전압신호의 크기정보를 검출하는 단계; 및 판단부에 의해, 상기 제1 신호처리부 및 상기 제2 신호처리부에서 검출된 상기 시간정보와, 상기 주파수정보와, 상기 전압신호의 크기정보로부터 하나 이상의 이선현상을 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a method for detecting a two-wire phenomenon of an electric railroad vehicle includes: sensing, by a second sensor, a voltage signal among power sources collected by a current collector of a pantograph connected to a vehicle line; Detecting, by the first signal processing unit, time information at a location where the amplitude and frequency increase instantaneously by applying a Tigger energy operator to the voltage signal sensed by the second sensor; The time detected by the first signal processing unit by dividing the voltage signal sensed by the second sensor into a window including a predetermined time interval and performing a Fourier transform while moving the window according to the time interval by the second signal processing unit Detecting frequency information and size information of the voltage signal in the process; And determining, by the determination unit, one or more bilinear phenomena from the time information, the frequency information, and the size information of the voltage signal detected by the first signal processing unit and the second signal processing unit. have.

이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 더 제공될 수 있다.In addition to this, other methods for implementing the present invention, other systems, and computer programs for executing the methods may be further provided.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

실시 예들에 따르면, 전기철도차량으로 입력되는 전류와 전압에 대해 TEO와 STFT를 이용한 신호처리 기법으로 이선이 발생한 시간과, 주파수 및 그 크기를 정확하게 검측할 수 있다.According to the embodiments, it is possible to accurately detect the time, frequency, and magnitude of the occurrence of a wire by using the signal processing technique using TEO and STFT for the current and voltage input to the electric railway vehicle.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기철도차량의 급전 시스템을 개략적으로 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 전기철도차량의 급전 시스템 중 전기철도차량에 구비된 이선현상 검측장치를 개략적으로 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 이선현상 검측장치에서 입력 신호 대비 이선현상 검측을 나타내는 출력 신호를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기철도차량의 이선현상 검측 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
1 is a view schematically illustrating a power supply system for an electric railroad vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view schematically illustrating a two-wire phenomenon detection device provided in the electric railroad vehicle among the power supply systems of the electric railroad vehicle of FIG. 1.
3 and 4 are views showing an output signal indicating a bilinear phenomenon compared to an input signal in the bilinear phenomenon detecting apparatus of FIG. 2.
5 is a flow chart for explaining a method for detecting two-way phenomenon of an electric railroad vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments presented below, but may be implemented in various different forms, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. . The embodiments presented below are provided to make the disclosure of the present invention complete, and to fully inform the scope of the invention to those skilled in the art to which the present invention pertains. In the description of the present invention, when it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof described herein, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.

이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in describing with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are assigned the same reference numbers, and redundant description thereof is omitted. I will do it.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기철도차량의 급전 시스템을 개략적으로 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면 전기철도차량의 급전 시스템은 급전용 전철변전소(substation, SS), 급전구간의 구분과 연장을 위하여 개폐장치(미도시)를 설치한 급전구분소(sectioning post, SP), 작업 또는 사고 시에 단전, 정전 구간을 한정하거나 연장급전을 목적으로 한 보조 급전구분소(subsectioning post, SSP), 전차선의 말단에 가공전차선의 전압강하 보상과 유도장해의 경감을 위한 단말 급전구분소(auto transformer post, ATP)(미도시) 등으로 구성될 수 있다. 1 is a view schematically illustrating a power supply system for an electric railroad vehicle according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the electric railway vehicle feeding system includes a substation (SS) for feeding, and a feeding section (SP) with an opening / closing device (not shown) for division and extension of the feeding section. Or, in the event of an accident, the power supply section for the purpose of limiting the power outage, power outage section, or sub-sectioning post (SSP) for the purpose of extended power supply, compensation for voltage drop of the overhead power line and reduction of induced disturbance at the end of the power line ( auto transformer post, ATP) (not shown).

급전방식은 AT 방식으로, 단권 변압기(auto transformer, AT)가 전차선과 급전선에 설치되며, 중성점은 선로에 연결되고 양단을 전차선과 급전선에 각각 연결되는 급전회로 방식일 수 있다. 따라서 전차선은 선로 보다 전위가 높으며, 급전선은 선로 및 대지 보다 전위가 낮다. AT 변압기 2차측을 기준으로 전차선과 급전선 사이에 55[kV]를 인가하게 되며, 중성점이 전차선과 선로 사이에 연결되어 있어 27.5[kV] 전압을 인가할 수 있다.The feeding method is an AT method, in which an autotransformer (AT) is installed on a tram line and a feeder line, and a neutral point may be a feeder circuit method that is connected to a line and both ends are respectively connected to a tram line and a feeder line. Therefore, the tram line has a higher potential than the line, and the feed line has a lower potential than the line and the ground. Based on the secondary side of the AT transformer, 55 [kV] is applied between the electric line and the feeder line, and a neutral point is connected between the electric line and the line, so that a voltage of 27.5 [kV] can be applied.

또한 도 1에서 팬터그래프(pantograph)(100)의 일단은 전철변전소(substation, SS) 및 보조 급전구분소(subsectioning post, SSP) 사이의 전차선에 연결되고, 팬터그래프(100)의 타단은 전기철도차량(200)에 연결되고, 차륜(300)의일 단은 전기철도차량에 연결되고, 차륜(300)의 타단은 전철변전소(substation, SS) 및 보조 급전구분소(subsectioning post, SSP) 사이의 선로에 연결될 수 있다. In addition, in Figure 1, one end of the pantograph 100 is connected to a tram line between a substation (SS) and a subsectioning post (SSP), and the other end of the pantograph 100 is an electric railway vehicle ( 200), one end of the wheel 300 is connected to the electric railway vehicle, the other end of the wheel 300 is connected to the line between the substation (substation, SS) and the sub-section (post sectioning post, SSP) You can.

여기서 팬터그래프(100)는 전기철도 차량의 지붕에 장치한 마름모꼴로 접을 수 있게 짠 틀 위에 전차선과 접촉하는 집전부(미도시)를 갖춘 것으로, 스프링 또는 압축공기의 힘으로 전차선이 밀착하도록 밀어 올릴 수 있다. 이러한 팬터그래프(100)는 전기철도차량의 급전 시스템에서 전기철도차량(200)에 필요한 전기를 전차선과 접촉을 통해 전기철도차량(200)으로 전달할 수 있다.Here, the pantograph 100 is equipped with a current collector (not shown) in contact with the tram line on a woven frame that can be folded into a lozenge mounted on the roof of an electric railroad vehicle. have. The pantograph 100 may transmit the electric power required for the electric railway vehicle 200 to the electric railway vehicle 200 through contact with the electric vehicle line in the electric railway vehicle feeding system.

도 2는 도 1의 전기철도차량의 급전 시스템 중 전기철도차량에 구비된 이선현상 검측장치를 개략적으로 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 전기철도차량(200)은 이선현상 검측장치(210)를 포함하고, 이선현상 검측장치(210)는 제1 센서(211), 제2 센서(212), 수집부(213), 제1 신호처리부(214), 제2 신호처리부(215) 및 이선 판단부(216)를 포함할 수 있다.FIG. 2 is a view schematically illustrating a two-wire phenomenon detection device provided in the electric railroad vehicle among the power supply systems of the electric railroad vehicle of FIG. 1. Referring to FIG. 2, the electric railway vehicle 200 includes a two-wire phenomenon detection device 210, and the two-wire phenomenon detection device 210 includes a first sensor 211, a second sensor 212, and a collection unit 213. ), A first signal processing unit 214, a second signal processing unit 215, and a wire determination unit 216.

제1 센서(211)는 전차선에 연결된 팬터그래프(100)의 집전부가 집전한 전원 중 전류신호를 감지할 수 있다. 여기서 제1 센서(211)는 도 1에 도시된 전차선과 선로 사이의 전류를 감지한다고 할 수 있다.The first sensor 211 may detect a current signal among power sources collected by the current collector part of the pantograph 100 connected to the streetcar line. Here, the first sensor 211 may be said to sense the current between the tram line and the line shown in FIG. 1.

제2 센서(212)는 전차선에 연결된 팬터그래프(100)의 집전부가 집전한 전원 중 전압신호를 감지할 수 있다. 여기서 제2 센서(212)는 도 1에 도시된 전차선과 선로 사이의 전압을 감지한다고 할 수 있다.The second sensor 212 may sense the voltage signal among the power sources collected by the current collector part of the pantograph 100 connected to the streetcar line. Here, the second sensor 212 may be said to sense the voltage between the tram line and the line shown in FIG. 1.

수집부(213)는 제1 센서(211)가 감지한 전류신호 및 제2 센서(212)가 감시한 전압신호를 수집할 수 있다. 본 실시 예에서 수집부(213)는 이산화 처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이산화 처리부는, 연속적으로 입력되는 전류신호 및 전압신호를 샘플링하여 디지털 신호로 변환할 수 있다.The collection unit 213 may collect the current signal sensed by the first sensor 211 and the voltage signal monitored by the second sensor 212. In this embodiment, the collection unit 213 may further include a dioxide processing unit (not shown). The discretization processor may convert the continuously input current signal and voltage signal into digital signals.

제1 신호처리부(214)는 수집부(213)로부터 디지털 신호로 변환된 전류신호 및 전압신호 각각에 티거 에너지 연산자를 적용하여 순간적으로 진폭과 주파수가 증가하는 위치의 시간정보를 검출할 수 있다. 즉, 제1 신호처리부(214)는 디지털 신호로 변환된 전류신호 및 전압신호 각각에 TEO 신호처리를 수행하여 순간적으로 진폭과 주파수가 증가하는 위치의 시간정보를 검출할 수 있다. 본 실시 예에서 제1 신호처리부(214) 및 제2 신호처리부(215)는 순차적으로 검출동작을 수행할 수 있다. 즉, 제1 신호처리부(214)의 검출 동작 결과를 제2 신호처리부(215)가 수신하여 검출 동작 결과에 반영할 수 있다.The first signal processing unit 214 may detect time information at a location where the amplitude and frequency increase instantaneously by applying a Tigger energy operator to each of the current signal and the voltage signal converted from the collection unit 213 to a digital signal. That is, the first signal processing unit 214 may perform TEO signal processing on each of the current signal and the voltage signal converted into a digital signal to detect time information at a location where the amplitude and frequency increase instantaneously. In this embodiment, the first signal processing unit 214 and the second signal processing unit 215 may sequentially perform the detection operation. That is, the result of the detection operation of the first signal processing unit 214 may be received by the second signal processing unit 215 and reflected in the detection operation result.

제1 신호처리부(214)의 TEO 신호처리를 설명하면 다음과 같다. 일반적으로 이상적인 전류신호 또는 전압신호 파형은 외형적으로 순수 정현파의 특성을 지닐 수 있다. 그러나 고조파가 발생할 경우 순수 정현파의 파형은 왜곡될 수 있다. 이때 TEO 신호처리 방볍을 이용하면, 파형 왜곡이 발생한 순간 즉, 순간적으로 진폭과 주파수가 증가하는 위치의 시간정보를 인지할 수 있다. 입력되는 전류신호 또는 전압신호를 x(t)=Acos(ωt)라고 하면, 전압신호 x(t)에 티거 에너지 연산자를 적용하면 하기 수학식 1과 같이 정의할 수 있다.The TEO signal processing of the first signal processing unit 214 is as follows. In general, an ideal current signal or voltage signal waveform may have the characteristics of pure sine waves in appearance. However, if harmonics occur, the pure sinusoidal waveform may be distorted. At this time, using the TEO signal processing method, it is possible to recognize time information at a location where the amplitude and frequency increase momentarily, that is, at the moment when the waveform distortion occurs. Assuming that the input current signal or voltage signal is x (t) = Acos (ωt), applying the Tigger energy operator to the voltage signal x (t) can be defined as in Equation 1 below.

Figure 112018105477120-pat00001
Figure 112018105477120-pat00001

전류신호 또는 전압신호가 이산신호인 경우 TEO 값은 수학식 2와 같이 계산할 수 있다.When the current signal or the voltage signal is a discrete signal, the TEO value can be calculated as in Equation 2.

Figure 112018105477120-pat00002
Figure 112018105477120-pat00002

여기서, n은 자연수를 나타낸다. Here, n represents a natural number.

제2 신호처리부(215)는 수집부(213)로부터 디지털 신호로 변환된 전류신호 및 전압신호 각각을 일정 시간 간격을 포함하는 윈도우로 나누고, 윈도우 별로 푸리에 변환을 수행하여 제1 신호처리부(214)가 검출한 시간정보에서 주파수정보와 전류신호의 크기정보를 검출할 수 있다. 즉, 제2 신호처리부(215)는 디지털 신호로 변환된 전류신호 및 전압신호 각각에 STFT 신호처리를 수행하여 제1 신호처리부(214)가 검출한 시간정보에서 주파수정보와 전류신호의 크기정보를 검출할 수 있다.The second signal processing unit 215 divides each of the current signal and the voltage signal converted from the collection unit 213 into a digital signal into a window including a predetermined time interval, and performs a Fourier transform for each window to perform the first signal processing unit 214 Frequency information and size information of the current signal may be detected from the time information detected by. That is, the second signal processing unit 215 performs STFT signal processing on each of the current signal and the voltage signal converted into a digital signal to receive frequency information and size information of the current signal from the time information detected by the first signal processing unit 214. Can be detected.

제2 신호처리부(215)의 STFT 신호처리를 설명하면 다음과 같다. 일반 적으로 사용하는 고속 푸리에 변환(fast fourier transform, FFT)를 통해 시간 영역을 주파수 영역으로 변환하였을 때 시간에 대한 정보는 사라지기 때문에, 각 주파수에 해당하는 신호가 어느 시점에 존재하는지 확인할 수 없다. 이를 해결하기 위한 방법이 STFT로, FFT에 이동윈도우를 적용하여 시간에 따른 주파수 변화를 관찰할 수 있는 시-주파수 분석 방법일 수 있다.The STFT signal processing of the second signal processing unit 215 is as follows. When the time domain is converted to the frequency domain through a fast fourier transform (FFT), which is generally used, information about time disappears, so it is impossible to determine at what point the signal corresponding to each frequency exists. . The method for solving this problem is STFT, and may be a time-frequency analysis method that can observe a frequency change over time by applying a moving window to the FFT.

STFT는 윈도우를 시간 간격에 따라 이동하면서 푸리에 변환을 수행한 것으로, 시간에 따른 주파수 변화를 확인할 수 있다. 하기 수학식 3은 연속 시간(continuous-time)에서 슬라이딩 윈도우를 적용한 푸리에 변환을 이용하여 정의한 STFT이다.The STFT performs Fourier transform while moving the window according to the time interval, and it is possible to check the frequency change over time. Equation 3 below is a STFT defined by using a Fourier transform applying a sliding window at continuous time.

Figure 112018105477120-pat00003
Figure 112018105477120-pat00003

여기서, ω(t)는 시간 윈도우 함수(time-window function)을 나타낼 수 있다. 윈도우 사이즈가 클수록 세밀한 주파수 영역 관찰이 가능하지만, 시간 영역의 정밀함이 떨어질 수 있다. 반대로 윈도우 사이즈가 작으면 시간영역의 관찰이 세밀하여 이벤트 발생 감지 성능이 상승할 수 있으나, 주파수 영역의 정밀함이 떨어질 수 있다. 따라서 STFT를 적용하는 특성에 맞게 윈도우 크기를 결정해 주어야 한다. 한편, STFT를 디지털 도메인으로 변환하려면 하기 수학식 4와 같이 연속 시간에서 이산 시간(discrete-time)으로 바꿔주어야 한다.Here, ω (t) may represent a time-window function. The larger the window size, the more detailed the frequency domain observation is possible, but the precision of the time domain may be reduced. Conversely, if the window size is small, the observation of the time domain may be fine and the event detection performance may increase, but the precision of the frequency domain may deteriorate. Therefore, the window size should be determined according to the characteristics of applying the STFT. On the other hand, in order to convert the STFT to the digital domain, it must be changed from continuous time to discrete-time as shown in Equation 4 below.

Figure 112018105477120-pat00004
Figure 112018105477120-pat00004

이산 푸리에 변환을 정해진 윈도우 크기에 따라 샘플마다 이동하며 계산하는 것은 상당히 긴 연산시간이 소요되므로, 실제 구현 시에는 고 스펙의 연산처리가 요구될 수 있다.Since the discrete Fourier transform is calculated and moved for each sample according to a predetermined window size, it takes a very long calculation time, so in the actual implementation, high-spec calculation processing may be required.

이선 판단부(216)는 제1 신호처리부(214) 및 제2 신호처리부(215)에서 검출된 시간정보와, 주파수정보와, 전류신호의 크기정보로부터 하나 이상의 이선현상을 판단할 수 있다. 이선 판단부(216)는 디스플레이부(미도시)와 연결되어 입력되는 전류신호 또는 전압신호 대비 이선 판단부(216)의 이선현상 판단 결과 즉, 시간정보와, 주파수정보와, 상기 전류신호의 크기정보를 디스플레이부에 디스플레이 할 수 있다.The wire-line determining unit 216 may determine one or more wire-line phenomena from time information, frequency information, and size information of the current signal detected by the first signal processing unit 214 and the second signal processing unit 215. The wire line determination unit 216 is connected to the display unit (not shown) and inputs the current signal or voltage signal compared to the wire line determination unit 216 as a result of the wire line determination, that is, time information, frequency information, and the magnitude of the current signal Information can be displayed on the display.

도 3은 이선현상 검측장치에서 입력 전류신호 대비 이선현상 검측을 나타내는 출력 신호를 도시한 도면이다. 도 3a을 참조하면 입력 전류신호를 나타내고 있으며 0.3[s], 0.55[s]에서 각각 전류가 0인 부분(이선)이 발생하여 12[ms] 지속되는 것을 확인할 수 있다. 도 3b를 참조하면 도 3a에 대한 제1 신호처리(TEO) 결과로서, 0.3[s], 0.55[s]에서 각각 약 3,300, 5,800 정도로 1000 미만의 다른 수치보다 훨씬 높은 값이 나오는 것을 확인할 수 있다. 제1 신호처리의 수치는 상대적인 것으로 절대적인 값이 중요하지 않으며 이선이 발생하는 시점의 값이 급격히 변하므로 해당 시간을 정확히 알 수 있다. 도 3c를 참조하면 도 3a에 대한 제2 신호처리(STFT) 결과로서, 제어에 따른 전류의 노이즈 발생으로 이선이 발생하는 시간정보와, 주파수정보와, 전류신호의 크기정보를 정확히 확인할 수 있다.FIG. 3 is a view showing an output signal indicating a bilinear phenomenon compared to an input current signal in the bilinear phenomenon detecting device. Referring to FIG. 3A, an input current signal is shown, and it can be seen that 0.3 [s] and 0.55 [s] each have a portion of zero current (two wires), which continues to be 12 [ms]. Referring to FIG. 3B, it can be seen that as a result of the first signal processing (TEO) for FIG. 3A, values much higher than other values of less than 1000 at about 3,300, 5,800 at 0.3 [s] and 0.55 [s], respectively. . The numerical values of the first signal processing are relative, and the absolute value is not important, and the value at the time when the separation occurs is rapidly changed so that the corresponding time can be accurately known. Referring to FIG. 3C, as a result of the second signal processing (STFT) of FIG. 3A, it is possible to accurately check time information, frequency information, and size information of a current signal in which a wire is generated due to noise of a current under control.

도 4는 이선현상 검측장치에서 입력 전압신호 대비 이선현상 검측을 나타내는 출력 신호를 도시한 도면이다. 도 4a을 참조하면 입력 전압신호를 나타내고 있으며 0.3[s], 0.55[s]에서 각각 과전압(이선)이 발생하여 12[ms] 지속되는 것을 확인할 수 있다. 이선이 발생할 때 이상 과전압이 발생하는데 이는 입력전압에 이상이 생겨 제어가 정확히 동작하지 않기 때문에 발생하는 현상이다. 도 4b를 참조하면 도 4a에 대한 제1 신호처리(TEO) 결과로서, 0.3[s], 0.55[s]에서 이선이 시작될 때 각각 높은 12,000,000 정도로 2,000,000 미만의 다른 수치 보다 훨씬 높은 값이 나오는 것을 확인할 수 있다. 이를 통하여 입력 전류신호 분석에서와 마찬가지로 이선이 발생하는 시점의 값이 급격히 변하므로 해당 시간을 정확히 알 수 있다. 도 4c를 참조하면 도 4a에 대한 제2 신호처리(STFT) 결과로서, 제어에 따른 전류의 노이즈 발생으로 이선이 발생하는 시간정보와, 주파수정보와, 전압신호의 크기정보를 정확히 확인할 수 있다.FIG. 4 is a view showing an output signal indicating a bilinear phenomenon compared to an input voltage signal in a bilinear phenomenon detecting device. Referring to FIG. 4A, an input voltage signal is shown, and it can be seen that overvoltage (two wires) occurs at 0.3 [s] and 0.55 [s], respectively, and continues 12 [ms]. When over-wire occurs, an abnormal overvoltage occurs. This is a phenomenon that occurs because the control does not operate correctly due to an abnormality in the input voltage. Referring to FIG. 4B, as a result of the first signal processing (TEO) for FIG. 4A, it can be seen that when the wire starts at 0.3 [s] and 0.55 [s], a value much higher than the other values of less than 2,000,000 is about 12,000,000, respectively. have. Through this, as in the analysis of the input current signal, the value at the time of occurrence of the wire changes rapidly so that the corresponding time can be accurately known. Referring to FIG. 4C, as a result of the second signal processing (STFT) of FIG. 4A, it is possible to accurately check time information, frequency information, and size information of a voltage signal in which a wire is generated due to noise generation of a current under control.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기철도차량의 이선현상 검측 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하의 설명에서 도 1 내지 도 4에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.5 is a flow chart for explaining a method for detecting two-way phenomenon of an electric railroad vehicle according to an embodiment of the present invention. In the following description, portions overlapping with the descriptions of FIGS. 1 to 4 will be omitted.

도 5를 참조하면, S510단계에서, 이선현상 검측장치(210)는 전차선에 연결된 팬터그래프(100)의 집전부가 집전한 전원 중 전류신호 및 전압신호 각각을 감지한다.Referring to FIG. 5, in step S510, the two-wire phenomenon detection device 210 senses each of the current signal and the voltage signal among the power sources collected by the current collector of the pantograph 100 connected to the tram line.

S520단계에서, 이선현상 검측장치(210)는 감지한 전류신호 및 전압신호 각각에 티거 에너지 연산자를 적용하여 순간적으로 진폭과 주파수가 증가하는 위치의 시간정보를 검출한다. 여기서, 이선현상 검측장치(210)는 연속적으로 입력되는 전류신호 및 전압신호를 샘플링하여 디지털 신호로 변환하는 이산화 처리를 수행하여, 이산화 처리를 수행한 전류신호 및 전압신호에 티거 에너지 연산자를 적용할 수 있다.In step S520, the two-wire detection device 210 detects time information at a location where the amplitude and frequency increase instantaneously by applying a Tigger energy operator to each of the sensed current signal and voltage signal. Here, the two-wire phenomenon detection device 210 performs a discretization process of sampling and converting continuously input current signals and voltage signals into digital signals to apply the Tigger energy operator to the current signals and voltage signals subjected to the discretization process. You can.

S530단계에서, 이선현상 검측장치(210)는 감지한 전류신호 및 전압신호 각각을 일정 시간 간격을 포함하는 윈도우로 나누고, 윈도우 별로 푸리에 변환을 수행하여 상술한 시간정보에서 주파수정보와 전류신호의 크기정보를 검출한다.In step S530, the two-wire detection device 210 divides each of the sensed current signal and voltage signal into a window including a predetermined time interval, performs Fourier transform for each window, and performs the frequency information and the magnitude of the current signal in the above-described time information. Information is detected.

S540단계에서, 이선현상 검측장치(210)는 S520단계 및 S530단계에서 검출된 정보들을 이용하여 하나 이상의 이선현상 발생을 판단한다. 이선현상 검측장치(210)는 상술한 도 3 및 도 4로부터 입력 전류신호 및 전압신호 각각에 대하여 제1 신호처리 결과로써 수치가 훨씬 높은 값이 나올 때 이선이 발생하였다고 판단하고 그 때의 시간정보를 추출하고, 제2 신호처리결과로써 추출한 시간정보에 대응하는 주파수정보와 전류신호의 크기정보를 추출하여, 이선이 발생한 정확한 시간과 그때의 주파수정보와 그때의 전압신호 및 전류신호 각각에 대한 크기 정보를 정확하게 알 수 있다.In step S540, the bilinear phenomenon detection device 210 determines the occurrence of one or more bilinear phenomena using the information detected in steps S520 and S530. The two-wire phenomenon detection device 210 judges that a double line has occurred when a numerical value is much higher as a result of the first signal processing for each of the input current signal and the voltage signal from FIGS. 3 and 4 described above, and determines the time information at that time. After extracting and extracting the frequency information corresponding to the extracted time information and the size information of the current signal as the result of the second signal processing, the exact time at which the wire was generated, the frequency information at the time, and the size information for each voltage signal and current signal at that time You can know exactly.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시 예는 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.The embodiment according to the present invention described above may be implemented in the form of a computer program that can be executed through various components on a computer, and such a computer program can be recorded on a computer-readable medium. At this time, the medium includes a hard disk, a magnetic medium such as a floppy disk and a magnetic tape, an optical recording medium such as a CD-ROM and DVD, a magneto-optical medium such as a floptical disk, and a ROM. , Hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as RAM, flash memory, and the like.

한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.Meanwhile, the computer program may be specially designed and configured for the present invention or may be known and available to those skilled in the computer software field. Examples of computer programs may include machine language codes such as those produced by a compiler, as well as high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. In the specification (particularly in the claims) of the present invention, the use of the term " above " and similar indication terms may be in both singular and plural. In addition, in the case of describing a range in the present invention, as including the invention to which the individual values belonging to the range are applied (if there is no contrary description), each individual value constituting the range is described in the detailed description of the invention. Same as

본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.Unless explicitly stated or contrary to the steps constituting the method according to the invention, the steps can be done in a suitable order. The present invention is not necessarily limited to the order of description of the above steps. The use of all examples or exemplary terms (eg, etc.) in the present invention is merely for describing the present invention in detail, and the scope of the present invention is limited due to the examples or exemplary terms, unless it is defined by the claims. It does not work. In addition, those skilled in the art can recognize that various modifications, combinations, and changes can be configured according to design conditions and factors within the scope of the appended claims or equivalents thereof.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and should not be determined, and the scope of the spirit of the present invention as well as the claims to be described later, as well as all ranges that are equivalent to or equivalently changed from the claims Would belong to

100: 팬터그래프
200: 전기철도차량
210: 이선현상 검측장치
211: 제1 센서
212: 제2 센서
213: 획득부
214: 제1 신호처리부
215: 제2 신호처리부
216: 이선 판단부
300: 차륜
100: pantograph
200: electric railway vehicle
210: two-wire phenomenon detection device
211: first sensor
212: second sensor
213: acquisition unit
214: first signal processing unit
215: second signal processing unit
216: Lee Sun-judge
300: wheel

Claims (10)

전차선에 연결된 팬터그래프의 집전부가 집전한 전원으로부터 전류신호를 감지하는 제1 센서;
상기 집전부가 집전한 상기 전원으로부터 전압신호를 감지하는 제2 센서;
상기 전류신호 및 상기 전압신호에 티거 에너지 연산자를 적용하여 순간적으로 진폭과 주파수가 증가하는 위치의 시간정보를 검출하는 제1 신호처리부;
상기 전류신호 및 상기 전압 신호를 일정 시간 간격을 포함하는 윈도우로 나누고, 상기 윈도우를 시간 간격에 따라 이동하면서 푸리에 변환을 수행하여 상기 제1 신호처리부가 검출한 시간정보에서 주파수정보, 상기 전류신호의 크기정보, 및 상기 전압신호의 크기정보를 검출하는 제2 신호처리부; 및
상기 제1 신호처리부 및 상기 제2 신호처리부에서 검출된 상기 시간정보, 상기 주파수정보, 상기 전류신호의 크기정보, 및 상기 전압신호의 크기정보로부터 하나 이상의 이선현상을 판단하는 판단부;를 포함하는 이선현상 검측장치.
A first sensor that senses a current signal from a power source collected by a current collector of a pantograph connected to a tram line;
A second sensor for sensing a voltage signal from the power source collected by the current collector;
A first signal processing unit that detects time information at a location where the amplitude and frequency increase instantaneously by applying a Tigger energy operator to the current signal and the voltage signal;
Dividing the current signal and the voltage signal into a window including a predetermined time interval, and performing a Fourier transform while moving the window according to the time interval, performs frequency information and frequency of the current signal from the time information detected by the first signal processor. A second signal processing unit for detecting size information and size information of the voltage signal; And
Including the time information, the frequency information, the size information of the current signal, and the size information of the voltage signal detected by the first signal processing unit and the second signal processing unit, and a determination unit for determining one or more bilinear phenomena Two-wire phenomenon detection device.
제 1항에 있어서, 상기 제1 신호처리부는,
상기 전류신호 및 상기 전압신호에 이산화 처리를 수행한 후 상기 티거 에너지 연산자를 적용하는, 이선현상 검측장치.
The method of claim 1, wherein the first signal processing unit,
After performing the discretization process on the current signal and the voltage signal, applying the Tigger energy operator, two-wire phenomenon detection device.
제 1항에 있어서,
상기 제1 신호처리부 및 상기 제2 신호처리부는 순차적으로 검출동작을 수행하는, 이선현상 검측장치.
According to claim 1,
The first signal processing unit and the second signal processing unit sequentially performs a detection operation, a two-wire phenomenon detection device.
제 1항에 있어서,
상기 제1 신호처리부 및 상기 제2 신호처리부에서 검출된 상기 시간정보, 상기 주파수정보, 상기 전류신호의 크기정보, 상기 전압신호의 크기정보, 및 하나 이상의 이선현상 판단 결과를 디스플레이 하는 디스플레이부;를 더 포함하는 이선현상 검측장치.
According to claim 1,
A display unit that displays the time information, the frequency information, the size information of the current signal, the size information of the voltage signal, and the result of the determination of one or more wire phenomena detected by the first signal processing unit and the second signal processing unit; Two-line phenomenon detection device further comprising.
삭제delete 제1 센서에 의해, 전차선에 연결된 팬터그래프의 집전부가 집전한 전원으로부터 전류신호를 감지하는 단계;
제2 센서에 의해, 상기 집전부가 집전한 상기 전원으로부터 전압신호를 감지하는 단계;
제1 신호처리부에 의해, 상기 전류신호 및 상기 전압신호에 티거 에너지 연산자를 적용하여 순간적으로 진폭과 주파수가 증가하는 위치의 시간정보를 검출하는 단계;
제2 신호처리부에 의해, 상기 전류신호 및 상기 전압신호를 일정 시간 간격을 포함하는 윈도우로 나누고, 상기 윈도우를 시간 간격에 따라 이동하면서 푸리에 변환을 수행하여 상기 제1 신호처리부가 검출한 시간에서 주파수정보와 상기 전류신호의 크기정보를 검출하는 단계; 및
판단부에 의해, 상기 제1 신호처리부 및 상기 제2 신호처리부에서 검출된 상기 시간정보와, 상기 주파수정보와, 상기 전류신호의 크기정보로부터 하나 이상의 이선현상을 판단하는 단계;를 포함하는 이선현상 검측방법.
Sensing, by a first sensor, a current signal from a power source collected by a current collector of a pantograph connected to a vehicle line;
Sensing a voltage signal from the power source collected by the current collector by a second sensor;
Detecting, by the first signal processing unit, time information at a position where the amplitude and frequency increase instantaneously by applying a Tiger energy operator to the current signal and the voltage signal;
The second signal processing unit divides the current signal and the voltage signal into a window including a predetermined time interval, performs a Fourier transform while moving the window according to a time interval, and performs frequency at a time detected by the first signal processing unit. Detecting information and size information of the current signal; And
And determining, by the determination unit, one or more bilinear phenomena from the time information, the frequency information, and the magnitude information of the current signal detected by the first signal processing unit and the second signal processing unit. Method of detection.
제 6항에 있어서,
상기 제1 신호처리부에 의해, 상기 전류신호 및 상기 전압신호에 이산화 처리를 수행한 후 상기 티거 에너지 연산자를 적용하는 단계;를 더 포함하는, 이선현상 검측방법.
The method of claim 6,
And applying the Tigger energy operator after performing the discretization process on the current signal and the voltage signal by the first signal processing unit.
제 6항에 있어서,
상기 제1 신호처리부의 검출 동작 및 상기 제2 신호처리부의 검출 동작이 순차적으로 수행되는, 이선현상 검측방법.
The method of claim 6,
The first signal processing unit detection operation and the second signal processing unit detection operation is performed sequentially, two-way phenomenon detection method.
제 6항에 있어서,
디스플레이부에 의해, 상기 제1 신호처리부 및 상기 제2 신호처리부에서 검출된 상기 시간정보, 상기 주파수정보, 상기 전류신호의 크기정보, 상기 전압신호의 크기정보, 및 하나 이상의 이선현상 판단 결과를 디스플레이 하는 단계;를 더 포함하는 이선현상 검측방법.
The method of claim 6,
Display by the display unit, the time information, the frequency information, the size information of the current signal, the size information of the voltage signal, and the result of the determination of one or more wire phenomena detected by the first signal processing unit and the second signal processing unit Method of detecting a two-line phenomenon further comprising the step of.
삭제delete
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