KR102148286B1 - Train safety monitoring device and the method for real time transmission, Integrated monitoring and control system thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열차 운행과 관련된 열차상태정보를 LTE 통신을 통해 실시간으로 관제서버로 전송하고, LTE 통신의 장애발생으로 전송되지 못한 열차상태정보는 일시 저장하였다가 열차가 차량기지로 진입 시에 와이파이 통신을 통해 관제서버로 전송하는 열차상태정보 실시간 전송장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 열차의 MVB(Multifunction Vehicle Bus) 통신라인(120)과 연결되어 열차상태정보를 스니핑(sniffing) 하는 장치이면서, LTE 통신을 위한 LTE 안테나(101) 및 LTE 모뎀(102); 와이파이 통신을 위한 와이파이 안테나(103) 및 와이파이 모듈(104); 그리고 상기 스니핑한 열차상태정보를 상기 LTE 통신을 이용하여 실시간으로 관제서버(200)로 전송하고, 상기 LTE 통신 장애로 실시간 전송되지 않은 열차상태정보는 메모리(108)에 저장한 후 열차가 관제서버(200)와의 와이파이 통신이 가능한 상태가 되면 와이파이 통신을 이용하여 관제서버(200)로 전송하도록 제어하는 CPU 보드(107)를 포함하여 구성된다.The present invention transmits train status information related to train operation to a control server in real time through LTE communication, temporarily stores train status information that could not be transmitted due to an occurrence of a failure in LTE communication, and communicates with Wi-Fi when the train enters the vehicle base. It relates to a real-time transmission device for train status information transmitted to the control server through the network. The present invention is a device that is connected to the MVB (Multifunction Vehicle Bus) communication line 120 of the train to sniff train status information, and the LTE antenna 101 and the LTE modem 102 for LTE communication; A WiFi antenna 103 and a WiFi module 104 for WiFi communication; Then, the sniffed train status information is transmitted to the control server 200 in real time using the LTE communication, and the train status information not transmitted in real time due to the LTE communication failure is stored in the memory 108, and the train is controlled by the control server. When the Wi-Fi communication with 200 becomes possible, it is configured to include a CPU board 107 that controls transmission to the control server 200 using Wi-Fi communication.

Description

열차상태정보 실시간 전송장치 및 방법, 그를 포함하는 통합 감시 제어시스템{Train safety monitoring device and the method for real time transmission, Integrated monitoring and control system thereof}TECHNICAL FIELD [Train safety monitoring device and the method for real time transmission, Integrated monitoring and control system thereof]

본 발명은 열차상태정보의 실시간 전송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열차 운행 중에 발생하는 모든 열차상태정보를 우선하여 실시간으로 관제서버로 전송하고, 관제서버와의 접속불가나 모뎀 이상 등으로 전송되지 못한 열차상태정보는 차량기지에 진입한 후에 관제서버로 전송하도록 하는 열차상태정보 실시간 전송장치 및 방법과 이러한 장치를 포함하는 통합 감시 제어시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a real-time transmission device for train status information, and more particularly, prioritizes all train status information generated during train operation and transmits it to a control server in real time, and transmits it with an inability to connect to the control server or a modem error. A train status information real-time transmission apparatus and method for transmitting unsuccessful train status information to a control server after entering a vehicle base, and an integrated monitoring control system including such apparatus.

열차 운행의 효율성과 안정성을 위해서는 이동하는 있는 열차에 대한 지속적인 정보전달이 중요하다. 그리고 이러한 정보의 전달은 운행중인 열차가 관제서버로 전달하는 것이고, 관제서버는 이러한 정보들을 기초로 하여 열차의 안전 운행 및 사고 발생시 적절한 대응을 수립하는데 필요한 정보로 활용하고 있다.For the efficiency and stability of train operation, it is important to continuously communicate information about a moving train. In addition, the transmission of this information is to be transmitted by the running train to the control server, and the control server is used as information necessary to establish the safe operation of the train and appropriate response in case of an accident based on this information.

열차정보의 전송과 관련하여서는 본 출원인에 의해 출원되고 2018년 7월 5일자로 공개된 철도차량의 정보전송장치(10-2018-0075876)가 제안된 바 있고 이러한 선행특허에는 철도차량정보를 구분한 후 일부는 LET망을 통해 관제서버로 전송하고 나머지는 와이파이 망을 통해 관제서버로 전송하는 구성이 기재되어 있다.Regarding the transmission of train information, a railway vehicle information transmission device (10-2018-0075876), filed by the present applicant and published on July 5, 2018, has been proposed. Afterwards, some parts are transmitted to the control server through the LET network and the rest are transmitted to the control server through the Wi-Fi network.

그러나 상기 선행특허는 실질적으로 기술적 한계와 보안 등의 이유로 열차정보를 관제서버로 전달하는데 정보의 양과 종류에 제한이 있다는 이유로 제안된 것이라 할 것이다. 즉 열차운행과 관련하여 발생하는 열차의 상태정보들은 매우 다양하고 그 데이터의 양도 적지 않기 때문에, 실질적으로 열차의 모든 상태정보를 LET 망이 아닌 기존의 무선망을 이용하여 관제서버로 전송할수는 없었던 것이고, 따라서 열차상태정보를 구분하여 전송하는 방안이라 할 수 있을 것이다.However, the prior patent is actually proposed because the amount and type of information are limited to transmit train information to the control server for reasons of technical limitations and security. In other words, since the train status information generated in relation to train operation is very diverse and the amount of data is not small, virtually all the status information of the train could not be transmitted to the control server using the existing wireless network, not the LET network. Therefore, it can be said to be a method of separating and transmitting train status information.

그리고 종래기술에는 열차상태정보를 관제서버로 전송하기 전에 관제서버의 부하를 경감하기 위하여 열차에서 정보를 미리 가공하여 관제서버로 전송하는 경우도 있었다. 즉 관제서버가 열차정보를 받고 분석하는데 상당한 시간이 필요하였기 때문이다. 그러나 관제서버의 부하 경감 측면에서는 어느 정도의 효과를 기대할 수는 있었지만, 열차에서 정보를 가공할 경우 잘못 변환되거나 변경되는 오류가 발생할 수 있고 이로 인하여 관제서버는 잘못된 정보를 전달받는 가능성은 그만큼 더 증가하였다.In addition, in the prior art, in order to reduce the load on the control server before transmitting the train status information to the control server, there is a case in which the information is processed in advance in the train and transmitted to the control server. In other words, it took a considerable amount of time for the control server to receive and analyze train information. However, in terms of reducing the load on the control server, some effect could be expected, but if the information is processed in the train, errors that are erroneously converted or changed may occur, and the likelihood that the control server receives incorrect information is further increased. I did.

이는 열차운행의 안전에 있어 중요한 문제이다. 관제서버가 열차정보의 분석을 실시간 처리하지 못하더라도 안전운행에 대한 대응책을 신속하게 마련하면 사고위험에 대한 피해를 최소화할 수 있다. 반면 관제서버가 잘못된 정보를 전달받아 대응할 경우 예측가능한 정도를 벗어난 훨씬 크나큰 피해를 초래할 수 있기 때문이다. This is an important issue for the safety of train operation. Even if the control server cannot process the analysis of train information in real time, it is possible to minimize the damage to the accident risk by quickly preparing countermeasures for safe operation. On the other hand, if the control server receives incorrect information and responds to it, it can cause much greater damage beyond the predictable degree.

따라서 본 발명의 목적은, 열차운행과 관련된 모든 열차상태정보를 가공하지 않는 로우 데이터(raw data) 형태로 LTE 통신망을 이용하여 실시간 및 지속적으로 관제서버로 전송할 수 있도록 함으로써, 열차운전의 안전을 확보하고 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to ensure the safety of train driving by allowing real-time and continuous transmission of all train status information related to train operation to the control server using an LTE communication network in the form of raw data. And improve efficiency.

본 발명의 다른 목적은 LTE 통신으로 실시간 전송되지 못하는 열차정보는 열차내에 일시 저장하였다가 열차가 차량기지에 진입할 때 와이파이 망을 통해 관제서버로 전송될 수 있도록 하여, 실질적으로 열차운행 중 발생하는 모든 열차정보가 관제서버로 전송되게 하는 것이다.Another object of the present invention is that train information that cannot be transmitted in real time through LTE communication is temporarily stored in the train and then transmitted to the control server through a Wi-Fi network when the train enters the vehicle base. All train information is transmitted to the control server.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열차상태정보 실시간전송장치는, 열차의 MVB(Multifunction Vehicle Bus) 통신라인과 연결되어 열차상태정보를 스니핑(sniffing) 하는 장치이고; LTE 통신을 위한 LTE 안테나 및 LTE 모뎀; 와이파이 통신을 위한 와이파이 안테나 및 와이파이 모듈; 상기 스니핑한 열차상태정보를 상기 LTE 통신을 이용하여 실시간으로 관제서버로 전송하고, 상기 LTE 통신 장애로 실시간 전송되지 않은 열차상태정보는 메모리에 저장된 후 열차가 관제서버와의 와이파이 통신이 가능한 상태가 되면 와이파이 통신을 이용하여 관제서버로 전송하도록 제어하는 CPU 보드를 포함하여 구성된다.The apparatus for transmitting train status information in real time according to the present invention for achieving the above object is an apparatus for sniffing train status information by being connected to a multifunction vehicle bus (MVB) communication line of a train; LTE antenna and LTE modem for LTE communication; A WiFi antenna and a WiFi module for WiFi communication; The sniffed train status information is transmitted to the control server in real time using the LTE communication, and the train status information that is not transmitted in real time due to the LTE communication failure is stored in memory, and the train is in a state in which Wi-Fi communication with the control server is possible. If it is configured to include a CPU board that controls the transmission to the control server using Wi-Fi communication.

여기서 열차상태정보 실시간전송장치에는 상기 메모리에 저장된 열차상태정보가 상기 관제서버로 모두 전송되기 전까지 전원 공급을 위한 충전 배터리가 더 구성될 수 있다. Here, the train status information real-time transmission device may further include a rechargeable battery for supplying power until all train status information stored in the memory is transmitted to the control server.

그리고 본 발명은 열차의 위치정보를 획득하는 GPS 모듈(109)를 더 포함하고, 상기 GPS 모듈(109)이 획득한 열차위치정보와, 열차상태정보 실시간 전송장치의 자기진단기능의 수행에 따른 고장 및 진단상태 정보가, 상기 관제서버(200)로 열차상태정보가 전송될 때 LTE 통신을 이용하여 함께 실시간 전송되거나 와이파이 통신을 이용하여 전송되고 있다.In addition, the present invention further includes a GPS module 109 for acquiring the location information of the train, and the train location information obtained by the GPS module 109, and the failure according to the self-diagnosis function of the real-time transmission device for train status information. And diagnostic status information, when the train status information is transmitted to the control server 200, is transmitted in real time together using LTE communication or via Wi-Fi communication.

본 발명의 다른 특징에 따른 통합 감시 제어시스템은, 상기한 열차상태정보 실시간전송장치; 상기 열차상태정보 실시간전송장치와 LTE 망으로 연결되어 열차상태정보를 실시간 전송받는 관제서버를 포함하고, 상기 LTE 망과 상기 관제서버의 전단에는 상기 열차상태정보가 암호화된 통신채널을 통해 전송되도록 제공하도록 가상사설망(VPN) 장비가 더 설치된다.An integrated monitoring and control system according to another aspect of the present invention comprises: a real-time transmission device for train status information; It includes a control server that is connected to the real-time train status information transmission device through an LTE network and receives train status information in real time, and provides the train status information to be transmitted through an encrypted communication channel at the front end of the LTE network and the control server. Virtual private network (VPN) equipment is further installed so that it is possible.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 열차상태정보 실시간전송 방법은, 열차의 운전실 배전반에 설치되는 열차상태정보 실시간전송장치(TSMD)가, MVB(Multifunction Vehicle Bus) 통신라인을 통해 전송되고 있는 열차상태정보를 스니핑(sniffing) 하는 제1단계; 상기 관제서버의 요청에 따라 상기 스니핑한 열차상태정보를 LTE 통신으로 관제서버로 실시간 전송하는 제2단계; 그리고 상기 LTE 망의 장애로 인해 상기 TSMD와 상기 관제서버가 접속불가한 경우, 실시간 전송되지 못한 열차상태정보를 메모리에 저장한 다음 상기 관제서버와 와이파이 통신이 가능한 상태에서 와이파이 통신으로 상기 관제서버로 전송하는 제3단계를 포함하여 진행된다. In a method for transmitting train status information in real time according to another feature of the present invention, a train status information real-time transmission device (TSMD) installed in a switchboard of a cab of a train is transmitted through a multifunction vehicle bus (MVB) communication line. A first step of sniffing; A second step of transmitting the sniffed train status information to a control server through LTE communication in real time according to the request of the control server; And if the TSMD and the control server are not accessible due to a failure of the LTE network, the train status information that could not be transmitted in real time is stored in a memory, and then, in a state in which Wi-Fi communication with the control server is possible, to the control server through Wi-Fi communication. It proceeds including the third step of transmitting.

상기 제3단계는, 상기 TSMD가 상기 와이파이 통신을 위해 일정 시간마다 관제서버와의 접속을 시도하는 제3-1단계; 상기 접속시도에 따라 상기 관제서버와 접속되면 미전송된 열차상태정보가 있는가를 체크하는 제3-2단계; 상기 체크 결과에 따라 미 전송된 열차상태정보가 있으면 와이파이 통신을 이용하여 상기 관제서버로 전송하는 제3-3단계; 그리고 전송이 완료되면 메모리에 저장되어 있던 정보를 삭제하는 제3-4단계를 포함한다. The third step may include: a 3-1 step in which the TSMD attempts to access a control server every predetermined time for the Wi-Fi communication; A 3-2 step of checking whether there is untransmitted train status information when connected to the control server according to the connection attempt; Step 3-3 of transmitting untransmitted train status information to the control server using Wi-Fi communication according to the check result; In addition, when the transmission is completed, a 3-4 step of deleting the information stored in the memory is included.

이상과 같은 본 발명에 의하면, MVB 통신라인에 연결되고 있는 TSMD가 전송되고 있는 열차상태정보들을 스니핑하고, 이를 LTE 망을 통해 실시간으로 관제서버로 전송하고 있다. 이처럼 LTE 망을 이용하기 때문에 많은 양의 열차상태정보를 관제서버로 원활하게 전송할 수 있고, 실시간 전송이기 때문에 기관사 및 관제사가 열차운행과 관련된 현장상황을 즉각적으로 알 수 있어 사고 위험성 및 사고발생시 적극적인 대응이 가능하다는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention as described above, the TSMD connected to the MVB communication line sniffs the train status information being transmitted, and transmits it to the control server in real time through the LTE network. Because of this LTE network, a large amount of train status information can be smoothly transmitted to the control server, and because it is a real-time transmission, the engineer and the controller can immediately know the on-site situation related to train operation, so the risk of accidents and active response in case of an accident The effect that this is possible can be expected.

또한 LTE 망의 장애 등으로 인해 전송되지 못한 열차상태정보들은 TSMD의 내부 메모리에 일시 저장한 후, 열차가 차량기지로 진입하여 관제서버와의 와이파이 통신이 가능한 상태가 될때 와이파이 통신으로 미 전송된 열차상태정보를 전송하고 있어, LTE 망의 장애로 인한 문제를 보완할 수 있는 것이고, 따라서 본 발명은 열차운행과 관련된 모든 열차상태정보를 관제서버가 취득할 수 있는 것이다.In addition, train status information that could not be transmitted due to a failure of the LTE network is temporarily stored in TSMD's internal memory, and when the train enters the vehicle base and becomes available for Wi-Fi communication with the control server, the train that has not been transmitted through Wi-Fi communication Since the state information is transmitted, it is possible to compensate for the problem caused by the failure of the LTE network, and accordingly, in the present invention, the control server can acquire all train state information related to train operation.

더욱이, 본 발명은 LTE 망이나 와이파이 망을 통해 전송되는 열차상태정보가 어떠한 변환과정 없이 로우 데이터 형태로 관제서버로 전달되고 있어, 관제서버가 잘못된 정보를 전송받는 위험을 원천적으로 방지할 수 있다. 이는 실질적으로 본 발명이 많은 양의 열차상태정보를 전송할 수 있는 LTE망을 이용하기 때문에 가능한 것이다.Moreover, according to the present invention, since train status information transmitted through an LTE network or a Wi-Fi network is transmitted to the control server in the form of raw data without any conversion process, it is possible to fundamentally prevent the control server from receiving incorrect information. This is practically possible because the present invention uses an LTE network capable of transmitting a large amount of train status information.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 TSMD의 외관 사시도
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 TSMD의 내부 구성도
도 3은 본 발명의 TSMD를 포함한 통합 감시 제어시스템의 전체 구성도
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 TSMD가 관제서버로 열차상태정보를 전송하는 과정을 설명하고 있는 흐름도1 is an external perspective view of a TSMD according to an embodiment of the present invention
2 is an internal configuration diagram of a TSMD according to an embodiment of the present invention
3 is an overall configuration diagram of an integrated monitoring control system including the TSMD of the present invention
4 is a flowchart illustrating a process of transmitting train status information from a TSMD to a control server according to an embodiment of the present invention.

다음에는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다. 도 1과 같이 본 발명의 열차상태정보 실시간전송장치(TSMD: Train Safety Monitoring Device)(100)는 소정 케이스로 전체적인 외관이 형성된다. Next, the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in the drawings. As shown in Figure 1, the train status information real-time transmission device (TSMD: Train Safety Monitoring Device) 100 of the present invention has an overall appearance in a predetermined case.

그리고 이러한 TSMD(100)는 LTE 망과 와이파이 망을 통해 열차상태정보를 관제서버(200)로 전송하는 기능을 수행하도록 LTE 안테나(101) 및 와이파이 안테나(103)가 구비되며, 도 2와 같이 그 내부에는 LTE 모뎀(102), 와이파이 모듈(104), 게이트웨이보드(105), 파워보드(106), CPU 보드(107), 메모리(108) 등이 구성된다. In addition, the TSMD 100 is provided with an LTE antenna 101 and a WiFi antenna 103 to perform a function of transmitting train status information to the control server 200 through an LTE network and a WiFi network. Inside, an LTE modem 102, a WiFi module 104, a gateway board 105, a power board 106, a CPU board 107, and a memory 108 are configured.

본 발명에 따른 CPU 보드(107)에는 CPU(미도시)가 장착되고 TSMD(100)의 전체 동작을 제어하는데, 게이트웨이보드(105)를 통해 전달된 열차상태정보를 LTE 모뎀(102)과 와이파이 모듈(104)을 통해 관제서버(200)와 통신하는 역할을 한다. 즉 차량의 MVB(Multifunction Vehicle Bus) 통신라인(120)에 실려있는 상태 및 센서의 값을 추출한 열차상태정보를 LTE 통신 또는 와이파이 통신을 통해 관제서버(200)로 전송되게 하는 역할을 수행하는 것이다. The CPU board 107 according to the present invention is equipped with a CPU (not shown) and controls the overall operation of the TSMD 100, and the train status information transmitted through the gateway board 105 is transmitted to the LTE modem 102 and the Wi-Fi module. It serves to communicate with the control server 200 through (104). That is, it serves to transmit the train status information obtained by extracting the status and sensor values carried on the MVB (Multifunction Vehicle Bus) communication line 120 of the vehicle to the control server 200 through LTE communication or Wi-Fi communication.

그리고 LTE 통신을 통해 전송되지 못한 열차상태정보는 메모리(108)에 일시 저장한 다음 와이파이 통신이 가능한 상태(즉 열차가 차량기지로 진입하는 시점)가 되면 와이파이 방식으로 관제서버(200)로 전송되게 한다. In addition, train status information that could not be transmitted through LTE communication is temporarily stored in the memory 108 and then transmitted to the control server 200 by a Wi-Fi method when Wi-Fi communication is available (ie, when the train enters the vehicle base). do.

이처럼 CPU 보드(107)는 열차 운행과 관련된 모든 열차상태정보를 관제서버(200)로 빠짐없이 전송되게 하는 것이고, 이때 관제서버(200)로 전송되는 정보는 어떠한 가공도 하지 않은 로우 데이터 형태이다.As described above, the CPU board 107 transmits all train status information related to train operation to the control server 200 without exception, and the information transmitted to the control server 200 is in the form of raw data without any processing.

그리고 게이트웨이 보드(105)는 MVB 통신라인(120)에서 열차상태정보를 스니핑(sniffing)하여 상기 CPU 보드(107)로 전송하며, 파워보드(106)는 열차용 DC 72V을 DC 12V로 변환하는 역할을 수행한다. 또한 상기 메모리(108)는 CPU의 제어동작에 따라 LTE 망을 통해 전송되지 못한 열차상태정보를 일시 저장한다.In addition, the gateway board 105 sniffs train status information from the MVB communication line 120 and transmits it to the CPU board 107, and the power board 106 converts 72V DC for the train into 12V DC. Perform. In addition, the memory 108 temporarily stores train status information that has not been transmitted through the LTE network according to the control operation of the CPU.

본 발명에 따른 TSMD(100)에는 GPS 모듈(109)이 구비된다. 이러한 GPS 모듈(109)에 의하여 열차상태정보와 함께 열차의 위치정보도 함께 실시간 관제서버(200)로 전송될 수 있고, 따라서 관제서버(200)는 상기 열차상태정보를 기초로 하여 데이터 분석 시 고장 또는 장애발생, 장애 예측시 열차의 현재 위치도 파악할 수 있게 된다. 이는 그만큼 열차의 고장, 장애발생에 따른 대응, 대처를 빠르게 가져갈 수 있음을 의미한다고 할 것이다.A GPS module 109 is provided in the TSMD 100 according to the present invention. By the GPS module 109, the train status information and the location information of the train may be transmitted to the real-time control server 200 together, and thus the control server 200 fails when analyzing data based on the train status information. Alternatively, when a failure occurs or a failure is predicted, the current location of the train can be identified. This means that it is possible to quickly respond to and respond to train breakdowns and failures.

도 3을 참조하면, TSMD(100)는 차량의 전부 및 후부에 위치한 운전실 동력차의 배전반에 설치되면서 MVB 통신라인(120)과 접속된 상태이다. 그리고 이러한 MVB 통신라인(120)에는 각종 디바이스(130)들이 연결되어 열차상태정보를 발생하게 된다. 상기 디바이스(130)들은 열차운행과 관련된 정보를 체크하는 모든 장치를 포함하며, 여기에는 각종 센서들도 포함된다. Referring to FIG. 3, the TSMD 100 is installed in the switchboard of the cab power vehicle located at the front and rear of the vehicle and is connected to the MVB communication line 120. In addition, various devices 130 are connected to the MVB communication line 120 to generate train status information. The devices 130 include all devices that check information related to train operation, and include various sensors.

본 실시 예에서 제공하는 열차상태정보를 다음 [표 1]에 나타냈다. 물론 열차상태정보는 반드시 이에 한정되지는 않을 것이다.The train status information provided in this embodiment is shown in the following [Table 1]. Of course, the train status information will not necessarily be limited thereto.

Figure 112019006825375-pat00001
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그리고, 네트워크를 매개하여 관제서버(200)가 구비된다. 관제서버(200)는 차량에서 보내온 모든 열차상태정보를 분석하고, 열차운전의 안전과 관련된 모든 동작을 지시 및 제어한다. 여기서 상기 열차상태정보가 LTE 통신으로 전송될 경우, 네트워크 상에는 통신망 보안을 위해 암호화된 통신채널을 제공하도록 가상사설망(VPN) 장비가 설치되고, 아울러 통합안전관제실의 관제서버 전단에도 VPN 서버가 설치되어야 할 것이다.And, the control server 200 is provided through the network. The control server 200 analyzes all train status information sent from the vehicle, and instructs and controls all operations related to safety of train driving. Here, when the train status information is transmitted by LTE communication, a virtual private network (VPN) equipment is installed on the network to provide an encrypted communication channel for communication network security, and a VPN server must be installed in the front of the control server of the integrated safety control room. something to do.

물론 상기의 LTE 통신을 위한 네트워크가 일반 상용망일 경우에만 해당하고, 전용 LTE망을 통해 열차상태정보만을 전송한다면 이러한 VPN 장비는 설치될 필요는 없다.Of course, this is only applicable when the network for LTE communication is a general commercial network, and if only train status information is transmitted through a dedicated LTE network, such a VPN device does not need to be installed.

다음에는 이러한 TSMD 장치(100)를 통해 열차상태정보를 관제서버(200)로 전송하는 방법을 설명한다. 열차운행이 개시되면 차량에 설치된 각종 디바이스(130) 및 센서들은 상기 [표 1]의 열차상태정보를 감지하거나 체크하게 될 것이다. 그리고 이렇게 처리된 열차상태정보들은 MVB 통신라인(120)을 통해 다른 객차와 통신을 하게 된다.Next, a method of transmitting train status information to the control server 200 through the TSMD device 100 will be described. When train operation is started, various devices 130 and sensors installed in the vehicle will detect or check the train status information in [Table 1]. And the train status information processed in this way communicates with other passenger cars through the MVB communication line 120.

상기 MVB 통신라인(120)을 통해 열차상태정보들이 전송될 때 TSMD(100)는 상기 열차상태정보를 스니핑한다(s100). 이는 TSMD(100)의 CPU 보드(107)가 게이트웨이 보드(105)로 열차상태정보의 전송을 요청하면, 게이트웨이 보드(105)는 MVB 통신라인(120)에 실려있는 열차상태정보를 스니핑(Sniffing)하여 CPU 보드(107)로 전송하는 방식으로 수행된다.When train status information is transmitted through the MVB communication line 120, the TSMD 100 sniffs the train status information (s100). This is because when the CPU board 107 of the TSMD 100 requests transmission of train status information to the gateway board 105, the gateway board 105 sniffs the train status information carried on the MVB communication line 120. Thus, it is transmitted to the CPU board 107.

그리고 TSMD(100)는 이렇게 스니핑한 열차상태정보를 LTE 통신을 이용하여 관제서버(200)로 실시간 전송해야 하는데(s102), 이는 열차상태정보를 스니핑한 순서대로 전송할 수 있거나 또는 관제서버(200)의 요청에 따라 전송할 수 있다. 관제서버의 요청방식은 상기 TSMD(100)가 관제서버(200)와의 접속상태를 감시하면서 관제서버(200)로부터 열차상태정보를 전송요청을 대기하고 있다가, 관제서버(200)로부터 전송요청을 위한 요청패킷이 전달되는 시점에 소정 주기(예를 들면 1초 주기)로 상기 열차상태정보를 전송하는 것이다. In addition, TSMD 100 should transmit the sniffed train status information in real time to the control server 200 using LTE communication (s102), which can be transmitted in the order in which the train status information was sniffed or the control server 200 Can be transmitted at the request of The request method of the control server is that the TSMD 100 monitors the connection status with the control server 200 while waiting for a request for transmission of train status information from the control server 200, and then sends a transmission request from the control server 200. The train status information is transmitted at a predetermined period (for example, 1 second period) at the time when the request packet for is transmitted.

이때 상기 TSMD(100)는 자기진단기능을 수행하여 TSMD 장치의 고장 및 진단상태를 파악하고 있는바, 상기 열차상태정보가 전송될 때 이러한 고장 및 진단상태와 관련된 정보도 함께 실시간 전송된다. 물론 실시간 전송이 불가한 경우에는 와이파이 망을 통해 추후 전송도 가능할 것이다. At this time, the TSMD 100 performs a self-diagnosis function to determine the failure and diagnosis status of the TSMD device. When the train status information is transmitted, information related to the failure and diagnosis status is also transmitted in real time. Of course, if real-time transmission is not possible, later transmission will be possible through a Wi-Fi network.

그리고 본 발명은 GPS 모듈(109)이 구비되고 있기 때문에 이러한 GPS 모듈(109)이 획득한 열차의 위치정보도 열차상태정보 및 자기진단기능에 따른 정보와 함께 관제서버(200)로 전송된다. 여기서 열차의 위치정보는 고장 또는 장애발생, 장애예측시 열차의 현재 위치를 관제서버(200)가 빠르게 알 수 있도록 하기 위한 것이기 때문에 우선하여 실시간으로 전송되게 하는 것이 바람직하다. 물론 열차 위치정보도 실시간 전송이 불가하면 와이파이 망을 통해 전송되며, 이렇게 와이파이 망을 통해 전송된 열차 위치정보를 기초로 하여 추후에 열차의 각종 운행정보를 분석할 수 있을 것이다.In addition, since the present invention is equipped with the GPS module 109, the location information of the train acquired by the GPS module 109 is also transmitted to the control server 200 along with the train status information and information according to the self-diagnosis function. Here, since the location information of the train is for allowing the control server 200 to quickly know the current location of the train when a failure or failure occurs or failure is predicted, it is preferable to prioritize the transmission in real time. Of course, if real-time transmission of train location information is not possible, it is transmitted through a Wi-Fi network, and various train operation information can be analyzed later on the basis of the train location information transmitted through the Wi-Fi network.

이와 같이 본 발명에 따르면 열차 운행중에 발생하는 모든 상태정보는 LTE 통신을 통해 관제서버(200)로 전송될 수 있는 것이고, 상용 LTE 통신이 이용될 경우에는 VPN가 제공하는 암호화된 통신채널을 통해 전송이 이루어진다. 그리고 LTE 통신을 이용하기 때문에 종래보다 많은 양의 열차상태정보의 전송이 가능할 것이다. 또한, 관제서버(200)로 전송되는 열차상태정보는 TSMD(100)에서 어떠한 변환이나 변경이 되지 않은 로우 데이터 포맷으로 전달되기 때문에, 잘못된 정보의 전달도 원천적으로 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, all status information generated during train operation can be transmitted to the control server 200 through LTE communication, and when commercial LTE communication is used, it is transmitted through an encrypted communication channel provided by VPN. This is done. And because LTE communication is used, it will be possible to transmit a larger amount of train status information than before. In addition, since the train status information transmitted to the control server 200 is transmitted in a raw data format that has not been converted or changed by the TSMD 100, it is possible to fundamentally prevent the transmission of erroneous information.

한편, 열차상태정보가 LET 통신으로 모두 관제서버(200)로 전송되는 것이 가장 효율적이지만, LTE 장치의 오류 및 LTE 망의 오류, 프로그램 이상 등과 같은 장애로 인하여 관제서버와 접속이 불가할 경우 열차상태정보는 전송되지 않게 된다(s104, s106). 그리고 이렇게 접속 불가로 인해 전송되지 않은 열차상태정보들은 그대로 누락되는 것이 아니고 메모리에 저장된 후(s108), 아래에서 설명하는 바와 같이 관제서버(200)로 전송되게 되는데 이를 살펴본다.On the other hand, it is most efficient to transmit all train status information to the control server 200 through LET communication. However, if the connection to the control server is impossible due to errors such as an error of an LTE device, an error of an LTE network, or a program error, the train status No information is transmitted (s104, s106). In addition, train status information that is not transmitted due to the inaccessibility is not omitted as it is, but is stored in the memory (s108) and then transmitted to the control server 200 as described below. This will be described.

열차가 운행될 때 와이파이 모듈은 일정 시간마다 관제서버와의 접속을 시도한다(s110). 즉 LTE 통신으로 열차상태정보가 실시간 전송되는 동안에도 와이파이 모듈(104)은 관제서버(200)와의 접속을 시도하여 열차가 차량기지로 진입하는가를 계속 모니터링하는 것이다. 물론 이러한 과정이 진행되는 동안 열차상태정보는 실시간 전송되거나 미전송된 열차상태정보는 메모리(108)에 저장될 것이다. 상기 메모리(108)에 저장된 열차상태정보 역시 어떠한 변환, 가공도 처리되지 않은 로우 데이터이다.When the train is running, the Wi-Fi module tries to connect to the control server every predetermined time (s110). That is, even while the train status information is transmitted in real time through LTE communication, the Wi-Fi module 104 tries to access the control server 200 and continuously monitors whether the train enters the vehicle base. Of course, while this process is in progress, the train status information will be transmitted in real time or the untransmitted train status information will be stored in the memory 108. The train status information stored in the memory 108 is also raw data that has not undergone any conversion or processing.

그리고 이와 같은 접속시도에 따라 TSMD(100)와 관제서버(200)의 접속이 성공하면(즉 이는 열차가 차량기지로 진입함은 의미함)(s112), CPU 보드(107)는 메모리(108)를 액세스하여 LTE 통신으로 전송이 실패한 열차상태정보가 있는가를 체크한다. 체크 결과에 따라 메모리(108)에 열차상태정보가 저장되어 있다면, CPU 보드(107)는 와이파이 모듈(104)을 통한 와이파이 통신으로 저장된 열차상태정보를 관제서버(200)로 전송하고(s114), 전송이 완료되면 메모리(108)에 저장되어 있던 정보는 삭제한다. And if the connection between the TSMD 100 and the control server 200 is successful according to this connection attempt (that is, this means that the train enters the vehicle base) (s112), the CPU board 107 is the memory 108 It accesses and checks whether there is any train status information that has failed transmission through LTE communication. If the train status information is stored in the memory 108 according to the check result, the CPU board 107 transmits the train status information stored through Wi-Fi communication through the Wi-Fi module 104 to the control server 200 (s114), When the transfer is complete, the information stored in the memory 108 is deleted.

상기 메모리(108)에 저장된 열차상태정보는 열차운행이 완전히 중지되어 전원공급이 차단되기 전에 완료되는 것이 바람직하다. 그러나 열차상태정보의 데이터 양이 많거나 와이파이 통신상태가 좋지 않아, 열차에 공급되는 전원이 차단되기 전에 모든 정보의 전송이 완료되지 않을 수도 있다. 그러면 관제서버(200)는 메모리(108)에 저장된 열차상태정보를 모두 전송받지 못할 수도 있을 것이다.The train status information stored in the memory 108 is preferably completed before the train operation is completely stopped and power supply is cut off. However, because the amount of data in the train status information is large or the Wi-Fi communication is not good, transmission of all the information may not be completed before the power supplied to the train is cut off. Then, the control server 200 may not be able to receive all the train status information stored in the memory 108.

따라서 본 발명은 TSMD(100)에 충전 배터리를 장착하여 전원차단후에도 미전송된 열차상태정보의 전송이 가능하도록 한다. 상기 충전배터리는 도면에는 미도시하였지만, TSMD(100)의 파워보드(106)와 연계하여 구성되는 것이 좋다. Accordingly, according to the present invention, a rechargeable battery is mounted in the TSMD 100 to enable transmission of untransmitted train status information even after power is turned off. Although not shown in the drawing, the rechargeable battery is preferably configured in connection with the power board 106 of the TSMD 100.

이와 같이 본 발명은 관제서버(200)가 열차상태정보를 LTE 망을 통해 실시간으로 전송받는 것이고, 이에 기관사와 관제사가 현장의 상황을 실시간으로 제공받을 수 있다는 점에서 사고 위험성 및 사고발생 시 이에 적절한 대응을 할 수 있는 것이다. 또한 여러 요인으로 인해 실시간 전송되지 않은 열차상태정보는 와이파이 망으로 추가로 전송받을 수 있어, 모든 열차상태정보를 획득할 수 있는 것이다.As described above, in the present invention, the control server 200 receives train status information in real time through the LTE network, and accordingly, the driver and the controller can receive the situation of the field in real time. You can respond. In addition, train status information that is not transmitted in real time due to various factors can be additionally transmitted through the Wi-Fi network, so that all train status information can be obtained.

이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Although described with reference to the illustrated embodiments of the present invention as described above, these are only exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs can use various types without departing from the gist and scope of the present invention. It will be apparent that variations, modifications and other equivalent embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

즉 상기한 실시 예는 열차의 MVB(Multifunction Vehicle Bus) 통신라인(120)을 통해 전송되고 있는 열차상태정보를 스니핑(sniffing) 하는 것으로 설명하고 있지만, 본 발명은 통신라인이 RS485 또는 RS422로 구성된 열차구성에서도 열차상태를 정보를 스니핑하여 상술한 과정을 동일하게 수행할 수 있는 것이다.That is, the above embodiment has been described as sniffing the train status information transmitted through the MVB (Multifunction Vehicle Bus) communication line 120 of the train, but the present invention is a train in which the communication line is composed of RS485 or RS422. Even in the configuration, the above-described process can be performed in the same manner by sniffing information on the status of the train.

100: TSMD
101: LTE 안테나
102: LTE 모뎀
103: 와이파이 안테나
104: 와이파이 모듈
105: 게이트웨이 보드
106: 파워 보드
107: CPU 보드
108: 메모리
109: GPS 모듈
120: MVB 통신라인
130: 디바이스
200: 관제서버100: TSMD
101: LTE antenna
102: LTE modem
103: wifi antenna
104: wifi module
105: gateway board
106: power board
107: CPU board
108: memory
109: GPS module
120: MVB communication line
130: device
200: control server

Claims (6)

열차의 MVB(Multifunction Vehicle Bus) 통신라인(120), 또는 RS485나 RS422 통신라인과 연결되어 열차상태정보를 스니핑(sniffing) 하는 장치이고;
LTE 통신을 위한 LTE 안테나(101) 및 LTE 모뎀(102);
와이파이 통신을 위한 와이파이 안테나(103) 및 와이파이 모듈(104);
상기 스니핑한 열차상태정보를 상기 LTE 통신을 이용하여 실시간으로 관제서버(200)로 전송하고, 상기 LTE 통신 장애로 실시간 전송되지 않은 열차상태정보는 메모리(108)에 저장한 후 열차가 관제서버(200)와의 와이파이 통신이 가능한 상태가 되면 와이파이 통신을 이용하여 관제서버(200)로 전송하도록 제어하는 CPU 보드(107); 및
상기 메모리(108)에 저장된 열차상태정보가 상기 관제서버(200)로 모두 전송되기 전까지 전원 공급을 위한 충전 배터리를 포함하여 구성되는 열차상태정보 실시간 전송장치.It is a device that is connected to the MVB (Multifunction Vehicle Bus) communication line 120 of the train, or the RS485 or RS422 communication line to sniff train status information;
LTE antenna 101 and LTE modem 102 for LTE communication;
A WiFi antenna 103 and a WiFi module 104 for WiFi communication;
The sniffed train status information is transmitted to the control server 200 in real time using the LTE communication, and the train status information that is not transmitted in real time due to the LTE communication failure is stored in the memory 108, and the train control server ( A CPU board 107 for controlling to transmit to the control server 200 by using Wi-Fi communication when Wi-Fi communication with 200 is possible; And
Train status information real-time transmission device comprising a rechargeable battery for supplying power until all train status information stored in the memory 108 is transmitted to the control server 200. 삭제delete 제1항에 있어서,
열차의 위치정보를 획득하는 GPS 모듈(109)를 더 포함하고,
상기 GPS 모듈(109)이 획득한 열차위치정보와,
열차상태정보 실시간 전송장치의 자기진단기능의 수행에 따른 고장 및 진단상태 정보가, 상기 관제서버(200)로 열차상태정보가 전송될 때 LTE 통신을 이용하여 함께 실시간 전송되거나 와이파이 통신을 이용하여 전송되는 열차상태정보 실시간 전송장치.The method of claim 1,
Further comprising a GPS module 109 for obtaining location information of the train,
Train location information acquired by the GPS module 109,
When the train status information is transmitted to the control server 200, when the train status information is transmitted to the control server 200, the fault and diagnosis status information according to the execution of the self-diagnosis function of the train status information real-time transmission device are transmitted in real time together using LTE communication or via Wi-Fi communication. Real-time transmission device for train status information. 제1항 또는 제3항의 구성을 포함하는 열차상태정보 실시간 전송장치(100); 그리고
상기 열차상태정보 실시간전송장치(100)와 LTE 망으로 연결되어 열차상태정보를 실시간 전송받는 관제서버(200)를 포함하고,
상기 LTE 망과 상기 관제서버(200)의 전단에는 상기 열차상태정보가 암호화된 통신채널을 통해 전송되도록 제공하도록 가상사설망(VPN) 장비가 더 설치되는 통합 감시 제어시스템.Train status information real-time transmission device 100 comprising the configuration of claim 1 or 3; And
It includes a control server 200 connected to the train status information real-time transmission device 100 and the LTE network to receive real-time transmission of train status information,
An integrated monitoring control system in which a virtual private network (VPN) equipment is further installed at the front end of the LTE network and the control server 200 so that the train status information is transmitted through an encrypted communication channel. 열차의 운전실 배전반에 설치되는 열차상태정보 실시간전송장치(TSMD)(100)가,
MVB(Multifunction Vehicle Bus) 통신라인(120) 또는 RS485나 RS422 통신라인을 통해 전송되고 있는 열차상태정보를 스니핑(sniffing) 하는 제1단계;
관제서버(200)의 요청에 따라 상기 스니핑한 열차상태정보를 LTE 통신으로 관제서버(200)로 실시간 전송하는 제2단계; 그리고
상기 LTE 망의 장애로 인해 상기 TSMD(100)와 상기 관제서버(200)가 접속불가한 경우, 실시간 전송되지 못한 열차상태정보를 메모리(108)에 저장한 다음 상기 관제서버(200)와 와이파이 통신이 가능한 상태에서 와이파이 통신으로 상기 관제서버(200)로 전송하는 제3단계를 포함하고,
상기 제3단계는,
상기 TSMD(100)가 상기 와이파이 통신을 위해 일정 시간마다 관제서버(200)와의 접속을 시도하는 제3-1단계;
상기 접속시도에 따라 상기 관제서버(200)와 접속되면 미전송된 열차상태정보가 있는가를 체크하는 제3-2단계;
상기 체크 결과에 따라 미전송된 열차상태정보가 있으면 와이파이 통신을 이용하여 상기 관제서버(200)로 전송하는 제3-3단계; 그리고
전송이 완료되면 메모리(108)에 저장되어 있던 정보를 삭제하는 제3-4단계를 포함하는 열차상태정보 실시간 전송방법.The train status information real-time transmission device (TSMD) 100 installed in the switchboard of the cab of the train,
A first step of sniffing train status information transmitted through a multifunction vehicle bus (MVB) communication line 120 or an RS485 or RS422 communication line;
A second step of transmitting the sniffed train status information to the control server 200 in real time through LTE communication at the request of the control server 200; And
When the TSMD 100 and the control server 200 are not accessible due to a failure of the LTE network, the train status information that could not be transmitted in real time is stored in the memory 108 and then communicates with the control server 200 via Wi-Fi. In this possible state, including a third step of transmitting to the control server 200 through Wi-Fi communication,
The third step,
Step 3-1 of the TSMD 100 attempting to access the control server 200 every predetermined time for the Wi-Fi communication;
Step 3-2 of checking whether there is untransmitted train status information when connected to the control server 200 according to the connection attempt;
Step 3-3 of transmitting the untransmitted train status information to the control server 200 using Wi-Fi communication according to the check result; And
When the transmission is completed, the method for transmitting train status information in real time, including steps 3-4 of deleting the information stored in the memory 108. 삭제delete
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