KR102133021B1 - 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치는 대응된 폐색구간의 궤도상에 열차가 존재하는지 여부에 따라 차량 제어신호를 발생시키는 고전압 임펄스 궤도회로 장치에 있어서, 상기 궤도회로 장치에 정격의 DC 전원을 공급하는 전원 모듈; 상기 전원 모듈에서 공급되는 DC 전원에 의거하여, 정펄스와 부펄스로 구성되는 비대칭 디지털 임펄스 파형을 생성하여 궤도로 송신하는 송신 모듈; 상기 궤도로부터 전압을 수신한 후 상기 수신 전압을 분석하여 열차의 존재 여부를 결정하고, 대응된 DC 전압(전기적으로 절연된)을 출력하는 수신 모듈; 및 상기 수신 모듈에서 출력하는 DC 전압에 의해 동작되는 궤도 계전기를 포함한다. 따라서, 본 발명은, 고전압 임펄스 궤도회로 장치를 디지털로 구현함으로써, 데이터 관리가 용이하고, 이로 인해 정비 및 유지보수 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다.

Description

디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치 및 그 제어 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DIGITAL HIGH VOLTAGE IMPULSE TRACK CIRCUIT}
본 발명은 고전압 임펄스 궤도회로 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 궤도 회로 기능 감시 장치(Track Logic Data System, TLDS) 기능이 내장된 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
궤도회로장치는 열차 선로의 폐색구간별로 대응된 궤도상에 열차가 존재하는 지 여부에 따라 차량 제어신호를 발생시키는 장치로서, 고전압 임펄스를 사용한 궤도회로 장치를 고전압 임펄스 궤도회로 장치라 칭한다. 상기 고전압 임펄스 궤도회로 장치는 교류 25,000V 전철 구간에 주로 사용되는데, 전차선의 귀선 전류(일명, 전기차 전류)는 레일을 통하여 변전소로 귀환시키고 신호 전류는 임피던스 본드에서 분리하여 궤도회로의 기능을 실행한다. 특히, 상기 고전압 임펄스 궤도회로 장치는 임펄스를 사용하므로 송수신 거리에 따른 전압 강하가 거의 발생하지 않으며 1개 궤도회로의 소비 전력이 50~60VA 정도로 비교적 작아 에너지 절감 효과가 큰 장점이 있다. 또한, 우천시에도 자갈도상(ballast) 누설 저항의 변화가 적어 안정성이 우수하고, 장애 발생 시 고장 발견이나 부품의 교환이 용이한 장점이 있다.
이러한 종래의 고전압 임펄스 궤도회로장치는 상기와 같은 장점이 있는 반면, 예방 정비를 위해 주기적으로 현장 점검을 해야 하며, 장애 발생 시 이를 복구하기 위해 일정 시간이 소요되는 단점이 있다. 또한, 고전압 임펄스 궤도회로의 모듈 간 배선을 압착단자(예컨대, 110단자) 실 결선방식으로 결선함으로써, 오결선 및 잭(jack) 접촉 불량이 발생할 가능성이 높은 문제가 있었다.
한국 공개 특허번호 10-2004-0006079 호(철도차량용 자동폐색 제어 시스템)
따라서, 본 발명은 고전압 임펄스 궤도회로 장치를 디지털로 구현함으로써, 데이터 관리가 용이하고, 이로 인해 정비 및 유지보수시간을 단축할 수 있는 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 고전압 임펄스 궤도회로 장치의 모듈간 결선을 PCB(Printed Circuit Board) 백플레인(back plan) 결선 방식을 이용함으로써, 오결선 및 잭(jack) 접촉 불량을 최소화하는 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치를 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 고전압 임펄스 궤도회로 장치는 대응된 폐색구간의 궤도상에 열차가 존재하는지 여부에 따라 차량 제어신호를 발생시키는 고전압 임펄스 궤도회로 장치에 있어서, 상기 궤도회로 장치 내부에 DC 전원을 공급하는 전원 모듈; 상기 전원 모듈에서 공급되는 DC 전원에 의거하여, 정펄스와 부펄스로 구성되는 비대칭 디지털 임펄스 파형을 생성하여 궤도로 송신하는 송신 모듈; 상기 궤도로부터 전압을 수신한 후 상기 수신 전압 및 디지털 임펄스 파형을 분석하여 열차의 존재 여부를 결정하고, 전기적으로 절연된 무극선조 계전기 구동용 DC 전압을 출력하는 수신 모듈; 및 상기 수신 모듈에서 출력하는 DC 전압에 의해 동작되어, 상기 궤도의 상태정보를 상위 레벨 장치로 전달하는 궤도 계전기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 송신 모듈은 상기 정펄스와 부펄스가 3:1의 비율로 구성된 비대칭 디지털 임펄스 파형을 생성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 송신 모듈은 상기 비대칭 디지털 임펄스 파형의 발생 주기 및 증폭상태를 감시하고, 그 결과를 상기 수신 모듈로 전달하는 상태정보전달부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 수신 모듈은 상기 송신 모듈로부터 전달된 상기 비대칭 디지털 임펄스 파형의 발생 주기 및 증폭 상태에 기초하여 상기 송신 모듈의 동작 상태를 감시하는 동작상태감시부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 송신 모듈은 상기 수신 모듈의 수신 전압 상태에 따라 상기 송신 전압의 레벨을 조절하는 전압 조절기를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 수신 모듈은 상기 수신 전압의 분석에 의해 상기 정펄스 및 부펄스의 레벨을 측정하는 레벨측정부; 및 상기 측정된 정펄스 및 부펄스의 레벨을 표시하는 전면표시부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 수신 모듈은 상기 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치의 동작 데이터를 관리하는 외부의 장치들과의 통신 인터페이스부를 더 포함하고, 상기 통신 인터페이스부를 통해 상기 동작 데이터를 상기 외부 장치로 전달할 수 있다.
바람직하게는, 상기 궤도 계전기는 DC 24V를 사용하는 소형무극선조계전기로 구현할 수 있다.
바람직하게는, 상기 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치는 상기 전원모듈, 상기 송신모듈 및 상기 수신모듈을 백-플레인을 통해 무결선 방식으로 결선할 수 있다.
바람직하게는, 상기 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치는 상기 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치의 동작 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치 제어 방법은 상기 궤도회로 장치에 공급되는 DC 전원에 의거하여, 정펄스와 부펄스로 구성되는 비대칭 디지털 임펄스 파형을 생성하는 파형생성단계; 상기 비대칭 디지털 임펄스 파형을 궤도로 송신하는 송신단계; 상기 궤도로부터 전압을 수신하는 수신단계; 상기 수신된 전압을 분석하여 열차의 존재여부를 결정하고 전기적으로 절연된 무극선조 계전기 구동용 대응된 DC전압을 출력하는 분석단계; 및 상기 출력된 DC 전압에 기초하여 궤도의 흐름을 제어하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 파형생성단계는 상기 정펄스와 부펄스가 3:1의 비율로 구성된 비대칭 디지털 임펄스 파형을 생성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 비대칭 디지털 임펄스 파형의 발생 주기 및 증폭상태를 감시하고, 그 결과에 기초하여 상기 파형생성단계에서 생성되는 파형을 검증하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은, 고전압 임펄스 궤도회로 장치를 디지털로 구현함으로써, 데이터 관리가 용이하고, 이로 인해 정비 및 유지보수 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 또한, 고전압 임펄스 궤도회로 장치의 모듈들을 백-플레인(back plane) 무결선 방식으로 결선함으로서, 오결선 및 잭(jack) 접촉 불량을 최소화하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치에 대한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치에 반영된 궤도 계전기의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치를 서브랙으로 구현한 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치의 결선방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치의 랙 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로의 제어 방법에 대한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치를 TLDS 시스템에 반영한 예를 설명하기 위한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하되, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 한편 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한 상세한 설명을 생략하여도 본 기술 분야의 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 부분의 설명은 생략하였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치에 대한 개략적인 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치(100)는 전원모듈(110), 송신기(120), 수신기(130) 및 궤도계전기(140)를 포함하며, 현장에 설비되는 임피던스 본드(Impedance Bond, IB)(30, 40)를 통해 레일과 전기적으로 연결된다. 상기 임피던스 본드는 일반적으로 송신기(120)와 연결되는 송신용 임피던스 본드(IB_T)(30)와, 수신기(130)와 연결되는 수신용 임피던스 본드(IB_R)(40)를 포함하며, 상기 송/수신용 임피던스 본드들(IB_T, IB_R)(30, 40) 각각은 제1 레일(10) 및 제2 레일(20)과 연결되어, 열차를 구동시키는 전차전류(귀선전류)와 궤도회로용 신호전류를 분리하는 변성기(transformer) 역할을 한다.
전원모듈(110)은 궤도회로 장치(100)에 정격의 DC 전원(예컨대, 24V)을 공급한다. 특히 전원모듈(110)은 안정화된 전원 공급을 위해 이중계 SMPS(Switched Mode Power Supply)로 구현할 수 있으며, 전원표시램프(예컨대, LED 등)(미도시)를 내장하고, 상기 전원표시램프를 통해 전원모듈(110)의 동작 상태(즉, 전원출력(전압/전류) 상태)를 표시함으로써, 관리자들이 전원모듈(110)의 동작 상태를 편리하게 확인하도록 할 수 있다. 또한, 전원모듈(110)은 출력단에 과전압 보호 회로(Over Voltage Protection, OVP)(미도시) 및 과전류 보호 회로(Over Current Protection, OCP)(미도시)를 더 포함함으로써, 출력단의 과전압 및 과전류를 방지할 수 있다. 이 때, 상기 과전압 보호 회로 및 과전류 보호회로는, 일반적으로 전원의 과전압/과전류를 방지하기 위해 고안된 선형 서지스토퍼 등을 활용하여 구현할 수 있다.
송신기(120)는 전원 모듈(110)에서 공급되는 DC 전원에 의해 동작하며, 디지털 펄스를 생성하여 해당 구간(S)의 레일(10, 20)(즉, 궤도)로 송신한다. 이 때, 송신기(120)는 정펄스(V2)(+)와 부펄스(V1)(-)로 구성되는 비대칭 디지털 임펄스 파형을 생성하되, 상기 정펄스(V2)(+)와 부펄스(V1)(-)의 비율이 3:1인 비대칭 디지털 임펄스 파형을 생성하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 송신기(120)는 3Hz의 디지털 펄스를 생성한 후, 상기 생성된 디지털 펄스를 기준으로 정펄스 및 부펄스를 결정하고, 상기 정펄스 및 부펄스로 구성되는 비대칭 디지털 임펄스 파형을 생성할 수 있다. 상기 디지털 임펄스 파형을 생성하기 위해, 송신기(120)는 상기 디지털 펄스를 정형한 후 400~600V 3Hz로 증폭하고, 분당 약 180개의 펄스를 생성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 송신기(120)는 정펄스가 450V이고, 부펄스가 150V인 비대칭 디지털 임펄스 파형을 생성한 후, 그 비대칭 디지털 임펄스 파형을 궤도(10, 20)로 송신할 수 있다. 이 때, 송신기(120)에서 생성된 비대칭 디지털 임펄스 파형은 송신용 임피던스 본드(IB_T)(30)를 거쳐 궤도에 결합되며, 송신용 임피던스 본드(IB_T)(30)는 귀선 전류와 궤도 회로의 전류를 분리하기 위한 장치로 사용된다.
한편, 송신기(120)는 상기 비대칭 디지털 임펄스 파형의 발생 주기 및 증폭상태를 감시하는 상태정보 전달부(미도시)를 더 포함할 수 있는데, 상기 상태정보 전달부는 상기 감시 결과를 수신기(130)로 전달하여 수신기(130)에서 송신기(120)의 상태를 감시할 수 있도록 한다.
또한, 송신기(120)는 수신기(130)의 수신 전압 상태에 따라 상기 송신 전압(즉, 상기 비대칭 디지털 임펄스 파형)의 레벨을 조절하는 전압 조절기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 전압 조절기는 수신기(130)로부터 수신 전압 상태를 전달받아 수신기(130)가 정상 동작할 수 있도록 미리 설정된 조건에 의해 상기 송신 전압의 레벨을 자동으로 조정하거나, 관리자의 판단 결과에 의해 입력되는 조작신호에 의해 상기 송신 전압을 수동으로 조정할 수 있다.
수신기(130)는 궤도(10, 20)로부터 전압을 수신한 후 상기 수신 전압을 분석하여 열차의 존재 여부를 결정한다. 이를 위해, 수신기(130)는 수신용 임피던스 본드(IB_R)(40)를 통해 해당 구간(S)의 궤도(10, 20)에 흐르는 비대칭 디지털 임펄스 파형을 수신하고, 그 수신된 파형으로부터 정펄스 및 부펄스(즉, 정/부 고전압 임펄스)의 레벨(즉, 전압)을 측정한다. 그리고, 상기 정펄스 및 부펄스의 전압 레벨이 정해진 전압 값 범위인지 여부에 따라 해당 궤도(10, 20)에 열차가 존재하는 지의 여부를 결정한다. 예를 들어, 정펄스의 전압 레벨이 40~60V이고, 부펄스의 전압 레벨이 20~40V인 경우 해당 레일에 열차가 없는 것으로 판단하고, 그렇지 않은 경우 해당 레일에 열차가 있는 것으로 판단한다.
그리고 수신기(130)는 상기 열차의 존재 여부에 따라 절연된 DC 전압을 출력한다. 즉, 궤도 계전기(140)를 작동시키기 위한 절연된 DC 전압을 출력한다.
또한, 수신기(130)는 송신기(120)의 동작 상태를 감시하는 동작상태 감시부(미도시)를 더 포함할 수 있는데, 상기 동작상태 감시부는 송신기(120)로부터 상기 비대칭 디지털 임펄스 파형의 발생 주기 및 증폭 상태를 전달받고 그 결과에 기초하여 송신기(120)의 동작 상태를 감시할 수 있다.
한편, 수신기(130)는 상기 수신 전압의 분석에 의해 상기 정펄스 및 부펄스의 레벨을 측정하는 레벨측정부(미도시) 및 상기 측정된 정펄스 및 부펄스의 레벨을 표시하는 전면표시부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 송신기(120)에 포함된 전압 조절기(미도시)는 상기 레벨측정부(미도시)의 측정 결과를 전달받아 수신 전압 상태를 판단하고, 그 결과에 의해 수신기(130)가 정상동작할 수 있도록 송신 전압 레벨을 자체 조절하거나, 상기 전면표시부(미도시)에 표시된 정펄스 및 부펄스의 레벨을 확인한 관리자에 의해 입력되는 조절신호에 의해 상기 송신 전압을 조절할 수 있다.
또한, 수신기(130)는 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치(100)의 동작 데이터를 관리하는 외부의 장치들(예컨대, 외부 서버 또는 TLDS(Track Logic Data System) 모장치 등)과의 통신 인터페이스부(미도시)를 더 포함하고, 상기 통신 인터페이스부를 통해 상기 동작 데이터를 상기 외부 장치로 전달할 수 있다. 이 때, 상기 통신 인터페이스부는 상기 TLDS(Track Logic Data System) 모장치와의 데이터 통신을 위한 TLDS data 인터페이스부일 수 있다.
궤도계전기(140)는 궤도회로 장치의 최종 부분에 설치하여 궤도의 단락 여부에 따라 동작하는 장치로서, 수신기(130)에서 출력하는 절연된 DC 전압에 의해 동작되어, 상기 궤도의 상태정보를 상위 레벨 장치(예컨대, 상기 TLDS(Track Logic Data System) 모장치)로 전달한다. 이 때, 궤도 계전기(140)는 DC 24V를 사용하는 소형무극선조계전기로 구현하는 것이 바람직하다. 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치에 반영된 궤도 계전기의 예를 나타낸 도면이다. 도 2의 (a)는 종래의 고전압 임펄스 궤도회로 장치에 반영된 궤도 계전기의 예로서, 임펄스 궤도 계전기의 예를 나타낸 도면이고, 도 2의 (b)는 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치에 반영된 궤도 계전기의 예로서, 소형무극선조계전기의 예를 나타낸 도면이다. 도 2의 (a)와 (b)를 참조하면, 상기 소형무극선조계전기(도 2의 (b))는 상기 임펄스궤도계전기(도 2의 (a))와 비교할 때, 그 크기가 1/4 정도로 작고 무게가 가벼운 장점이 있다. 따라서, 상기 소형무극선조계전기(도 2의 (b))는 취급이 용이한 장점이 있다.
또한, 도 1에 예시된 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치(100)는 상기 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치의 동작 데이터를 저장하는 저장부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 저장부는 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치(100)의 동작 상태에 따라 시간대별 송/수신부의 비대칭 디지털 임펄스 파형, 궤도회로의 제어 신호 및 열차의 궤도 점유 시간 정보 등을 저장 관리할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치를 서브랙으로 구현한 예를 나타낸 도면이다. 특히, 도 3은 상기 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치를 19인치 표준랙에 8개의 서브랙으로 구현한 예를 나타내고 있다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치의 서브랙(100A)은 상단에 복수의 전원모듈들(110a, 110b)을 배치하고, 하단에 송신모듈(120a, 120b), 수신모듈(130a, 130b) 및 계전기(140a, 140b)들을 배치하되, 하단의 송신모듈(120a, 120b), 수신모듈(130a, 130b) 및 계전기(140a, 140b)들은 궤도 단위로 묶어서 배치할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치의 결선방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 4의 (a)는 종래의 고전압 임펄스 궤도회로 장치의 결선방식의 예로서, 실 결선방식의 예를 나타내고, 도 4의 (b)는 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치의 결선방식의 예로서, 백 플레인(back-plane)에 의한 결선방식의 예를 나타낸다.
도 4의 (a)를 참조하면, 종래에는 예시된 바와 같은 실 배선 결선방식으로 결선함으로써, 오결선 및 잭(jack) 접촉 불량이 발생할 가능성이 높은 문제가 있었다.
한편, 도 4의 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치는 예시된 바와 같은 백 플레인(back-plane) 방식을 적용하여, 도 3에 예시된 바와 같이 서브랙(100A)으로 구현된 전원모듈(110a, 110b), 송신모듈(120a, 120b), 수신모듈(130a, 130b) 및 계전기들(140a, 140b)을 무결선 방식으로 결선한다. 따라서, 본 발명의 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치는 오결선 및 잭(jack) 접촉 불량으로 인한 문제를 최소화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치의 랙 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 5의 (a)는 종래의 고전압 임펄스 궤도회로 장치의 랙 구성의 예를 나타내고, 도 5의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치의 랙 구성의 예를 나타낸다. 도 5의 (a)를 참조하면, 종래의 고전압 임펄스 궤도회로 장치는, 하나의 궤도에 대응된 궤도회로(A)를 8개 수용할 수 있고, 도 5의 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치는, 하나의 궤도에 대응된 궤도회로(B)를 16개 수용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 디지털 고전압 임펄스 궤도회로의 경우 하나의 랙에 더 많은 궤도회로를 구현함으로써 보다 경제적이고, 공간점유율을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로의 제어 방법에 대한 순서도이다. 도 1 및 도 6을 참조하면 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로의 제어방법은 다음과 같다. 먼저, 단계 S110에서는, 송신기(120)가 3Hz의 디지털 펄스를 생성한 후, 상기 생성된 디지털 펄스를 기준으로 정펄스와 부펄스로 구성되는 비대칭 디지털 임펄스 파형을 생성한다. 이 때, 단계 S110에서는, 정펄스(V2)(+)와 부펄스(V1)(-)로 구성되는 비대칭 디지털 임펄스 파형을 생성하되, 상기 정펄스(V2)(+)와 부펄스(V1)(-)의 비율이 3:1인 비대칭 디지털 임펄스 파형을 생성하는 것이 바람직하다. 상기 디지털 펄스를 생성하기 위해, 단계 S110에서는, 상기 디지털 펄스를 정형한 후 400~600V 3Hz로 증폭하고, 분당 약 180개의 펄스를 생성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 전원 모듈(110)에서 450V의 전원이 출력되는 경우, 송신기(120)는 정펄스가 450V이고, 부펄스가 150V인 비대칭 디지털 임펄스 파형을 생성할 수 있다.
단계 S120에서는, 송신기(120)가 상기 비대칭 디지털 임펄스 파형을 궤도(10, 20)로 송신한다. 이 때, 단계 S120에서는, 현장 레일에 연결된 송신용 임피던스 본드(IB_T)(30)를 통해 상기 비대칭 디지털 임펄스 파형을 궤도(10, 20)로 송신한다.
단계 S130에서는, 수신기(130)가 상기 궤도(10, 20)로부터 전압을 수신한다. 이 때, 단계 S130에서는, 수신용 임피던스 본드(IB_R)(40)를 통해 해당 구간(S)의 궤도(10, 20)에 흐르는 비대칭 디지털 임펄스 파형을 수신한다.
단계 S140에서는, 수신기(130)가 상기 수신된 파형을 분석하여, 정펄스 및 부펄스(즉, 정/부 고전압 임펄스)의 레벨(즉, 전압)을 측정한다. 그리고, 상기 정펄스 및 부펄스의 전압 레벨이 정해진 전압 값 범위인지 여부에 따라 해당 궤도(10, 20)에 열차가 존재하는 지의 여부를 결정한다. 예를 들어, 정펄스의 전압 레벨이 40~60V이고, 부펄스의 전압 레벨이 20~40V인 경우 해당 레일에 열차가 없는 것으로 판단하고, 그렇지 않은 경우 해당 레일에 열차가 있는 것으로 판단한다.
또한, 단계 S140에서는, 상기 열차의 존재 여부에 따라 절연된 DC 전압을 출력한다. 즉, 궤도 계전기(140)를 작동시키기 위한 DC 전압을 출력한다.
단계 S150에서는, 궤도 계전기(140)가 상기 출력된 DC 전압에 기초하여 궤도의 흐름을 제어한다.
한편, 상기 제어 방법은 상기 비대칭 디지털 임펄스 파형의 발생 주기 및 증폭상태를 감시하고, 그 결과에 기초하여 상기 파형생성단계에서 생성되는 파형을 검증하는 검증 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 검증 단계는 송신기(120)가 상기 비대칭 디지털 임펄스 파형의 발생 주기 및 증폭 상태를 수신기(130)로 전달하고, 수신기(130)가 그 신호를 분석하여 송신기(120)의 정상 동작 여부를 판단하여 파형을 검증하는 단계를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치를 TLDS 시스템에 반영한 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 7의 (a)은 종래의 고전압 임펄스 궤도회로 장치를 궤도 회로 기능 감시 장치 시스템(TLDS)에 반영한 예를 나타내고, 도 7의 (b)는 본 발명의 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치를 궤도 회로 기능 감시 장치 시스템(TLDS)에 반영한 예를 나타낸다.
도 7의 (a) 및 (b)를 참조하면, 종래에는 고전압 임펄스 궤도 회로 장치(30)의 신호가 트랜스 랙(40)과 TLDS 랙(50)을 거쳐서 TLDS 모장치(60)로 전달되었지만, 본 발명의 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치(100)는 TLDS 인터페이스부를 내장함으로써, 트랜스 랙(40)과 TLDS 랙(50)을 거치지 않고 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치(100)의 신호를 TLDS 모장치(200)로 직접 전달할 수 있다.
따라서, 본 발명의 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치(100)를 사용할 경우, 트랜스 랙(40)과 TLDS 랙(50)을 구현하기 위한 비용 및 트랜스 랙(40)과 TLDS 랙(50)을 설치해야 하는 공간을 절약할 수 있는 장점이 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다.
또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 대응된 폐색구간의 궤도상에 열차가 존재하는지 여부에 따라 차량 제어신호를 발생시키는 고전압 임펄스 궤도회로 장치에 있어서,
    상기 궤도회로 장치 내부에 DC 전원을 공급하는 전원 모듈;
    상기 전원 모듈에서 공급되는 DC 전원에 의해 동작하며, 정펄스와 부펄스로 구성되는 비대칭 디지털 임펄스 파형을 생성하여 궤도로 송신하는 송신 모듈;
    상기 궤도로부터 전압을 수신한 후 상기 수신 전압 및 디지털 임펄스 파형을 분석하여 열차의 존재 여부를 결정하고, 전기적으로 절연된 무극선조 계전기 구동용 DC 전압을 출력하는 수신 모듈; 및
    상기 수신 모듈에서 출력된 절연된 DC 전압에 의해 동작되어, 상기 궤도의 상태정보를 상위 레벨 장치로 전달하는 소형무극선조계전기를 포함하되,
    상기 전원모듈, 상기 송신모듈 및 상기 수신모듈은
    백-플레인을 통해 무결선 방식으로 결선하는 것을 특징으로 하는 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 송신 모듈은
    상기 정펄스와 부펄스가 3:1의 비율로 구성된 비대칭 디지털 임펄스 파형을 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 송신 모듈은
    상기 비대칭 디지털 임펄스 파형의 발생 주기 및 증폭상태를 감시하고, 그 결과를 상기 수신 모듈로 전달하는 상태정보전달부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 수신 모듈은
    상기 송신 모듈로부터 전달된 상기 비대칭 디지털 임펄스 파형의 발생 주기 및 증폭 상태에 기초하여 상기 송신 모듈의 동작 상태를 감시하는 동작상태감시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 송신 모듈은
    상기 수신 모듈의 수신 전압 상태에 따라 상기 송신 전압의 레벨을 조절하는 전압 조절기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 수신 모듈은
    상기 수신 전압의 분석에 의해 상기 정펄스 및 부펄스의 레벨을 측정하는 레벨측정부; 및
    상기 측정된 정펄스 및 부펄스의 레벨을 표시하는 전면표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 수신 모듈은
    상기 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치의 동작 데이터를 관리하는 외부의 장치들과의 통신 인터페이스부를 더 포함하고,
    상기 통신 인터페이스부를 통해 상기 동작 데이터를 상기 외부 장치로 전달하는 것을 특징으로 하는 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 소형무극선조계전기는
    DC 24V를 사용하는 소형무극선조계전기로 구현하는 것을 특징으로 하는 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치는
    상기 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치의 동작 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 고전압 임펄스 궤도회로 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11539177B2 (en) * 2018-06-15 2022-12-27 Siemens Mobility, Inc. Vital relay assembly for modular solid-state current-limiting
KR20230006696A (ko) 2021-07-01 2023-01-11 한국철도기술연구원 머신러닝을 이용한 궤도회로 상태 진단 및 예측 장치 및 방법
KR102571235B1 (ko) 2023-05-19 2023-08-25 유경제어 주식회사 임펄스 궤도회로장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020096301A (ko) * 2001-06-19 2002-12-31 주식회사 삼삼 철도건널목의 전자유니트 제어장치
KR20040006079A (ko) 2002-07-09 2004-01-24 (주)대덕일렉트로닉스 철도차량용 자동폐색제어시스템
KR20060108877A (ko) * 2005-04-14 2006-10-18 신우이.엔.지 주식회사 에이에프 궤도회로장치
KR20120124597A (ko) * 2011-05-04 2012-11-14 강장규 궤도 회로 측정 장치 및 방법
KR20130121461A (ko) * 2012-04-27 2013-11-06 신건태 레일 손상 검지 장치 및 그 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020096301A (ko) * 2001-06-19 2002-12-31 주식회사 삼삼 철도건널목의 전자유니트 제어장치
KR20040006079A (ko) 2002-07-09 2004-01-24 (주)대덕일렉트로닉스 철도차량용 자동폐색제어시스템
KR20060108877A (ko) * 2005-04-14 2006-10-18 신우이.엔.지 주식회사 에이에프 궤도회로장치
KR20120124597A (ko) * 2011-05-04 2012-11-14 강장규 궤도 회로 측정 장치 및 방법
KR20130121461A (ko) * 2012-04-27 2013-11-06 신건태 레일 손상 검지 장치 및 그 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11539177B2 (en) * 2018-06-15 2022-12-27 Siemens Mobility, Inc. Vital relay assembly for modular solid-state current-limiting
KR20230006696A (ko) 2021-07-01 2023-01-11 한국철도기술연구원 머신러닝을 이용한 궤도회로 상태 진단 및 예측 장치 및 방법
KR102571235B1 (ko) 2023-05-19 2023-08-25 유경제어 주식회사 임펄스 궤도회로장치

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