KR102347874B1 - using Non-contact Information Detection Sensor - Google Patents

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KR102347874B1
KR102347874B1 KR1020210097289A KR20210097289A KR102347874B1 KR 102347874 B1 KR102347874 B1 KR 102347874B1 KR 1020210097289 A KR1020210097289 A KR 1020210097289A KR 20210097289 A KR20210097289 A KR 20210097289A KR 102347874 B1 KR102347874 B1 KR 102347874B1
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KR
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leu
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KR1020210097289A
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Inventor
이종현
오재경
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주식회사 세화
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00Devices along the route for controlling devices on the vehicle or vehicle train, e.g. to release brake, to operate a warning signal
    • B61L3/02Devices along the route for controlling devices on the vehicle or vehicle train, e.g. to release brake, to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/08Devices along the route for controlling devices on the vehicle or vehicle train, e.g. to release brake, to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • B61L3/12Devices along the route for controlling devices on the vehicle or vehicle train, e.g. to release brake, to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
    • B61L3/125Devices along the route for controlling devices on the vehicle or vehicle train, e.g. to release brake, to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves using short-range radio transmission

Abstract

The present invention relates to a balise predictive diagnostic system and, more specifically, to a balise predictive diagnostic system which enables cable real-time state monitoring and C interface monitoring between an LEU and a balise and has a function of applying a big data analysis system to an ATP ground device remote monitoring technology.

Description

발리스 예측 진단 시스템 및 이를 이용한 방법{using Non-contact Information Detection Sensor}Balinese predictive diagnosis system and method using the same {using Non-contact Information Detection Sensor}

본 발명은 발리스 예측 진단 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비접촉 센서를 이용한 데이터 수집 및 주파수 분석을 통하여 발리스케이블 실시간 상태감시와 LEU∼발리스간 'C'인터페이스 감시가 가능하고, 빅데이터 분석시스템을 ATP 지상장치 원격감시기술에 적용 기능을 갖는 발리스 예측 진단 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a Balinese predictive diagnosis system, and more specifically, through data collection and frequency analysis using a non-contact sensor, it is possible to monitor the real-time status of the Bali cable and monitor the 'C' interface between LEU and Bali, and analyze big data. It relates to a ballistic predictive diagnostic system with a function of applying the system to the ATP ground device remote monitoring technology.

ATP(Automatic Train Protection)는 열차검지, 선행열차와 후행열차 사이의 거리유지, 진로연동 및 속도제한 등을 통해 안전한 열차운영을 유지하는 시스템으로 유럽의 표준규격 ERTMS/ETCS Level 1에 해당한다.ATP (Automatic Train Protection) is a system that maintains safe train operation by detecting trains, maintaining distance between preceding and following trains, interlocking routes and limiting speed, etc., and corresponds to European standard ERTMS/ETCS Level 1.

지상장치는 발리스그룹(Balise Group)과 선로변제어유니트(LEU)로 폐색구간 경계지점에 설치한 발리스를 통하여 열차간 운행정보를 상호 교환하여 최소제동거리를 확보하여 운전시격의 단축, 선로용량 증가 및 열차 추돌에 따른 열차보호 기능을 실행한다.The ground device is the Balise Group and the Track Change Control Unit (LEU), which exchange operation information between trains through the Balis installed at the boundary of the blocked section to secure the minimum braking distance, shorten the driving time, and Executes the train protection function according to capacity increase and train collision.

선로변제어유니트는 ETCS Level 1 시스템의 지상장치로 장내, 출발신호기 및 폐색신호기의 현시상태 정보 또는 건널목 제어장치의 작동정보 등을 입력받아 발리스로 적절한 텔레그램을 전송하도록 제어하는 설비이다. 역 구내 기계실에 설치하는 집중형과 선로변기구함에 수용하는 분산형으로 분류한다.The track change control unit is a ground device of the ETCS Level 1 system, and it is a facility that controls the transmission of appropriate telegrams to the ballis by receiving the current status information of the hall, departure signal, and blocking signal or operation information of the crossing control device. It is classified into a centralized type installed in the machine room in the station premises and a distributed type that is accommodated in a trackside fixture box.

LEU는 마더보드(MB), 전원보드(PB), 신호입력보드(LDB 또는 DIB), 발리스구동보드(BDB), 고장검지보드(LMB)로 구성한다. 전원보드를 통해 각 보드로 전원이 공급되고 발리스구동보드는 신호입력보드의 정보를 수집하여 신호현시조건에 해당하는 텔레그램 정보를 발리스로 전송하며, 고장검지보드는 LEU의 정상작동 여부를 감시한다.LEU consists of motherboard (MB), power board (PB), signal input board (LDB or DIB), balisse driving board (BDB), and fault detection board (LMB). Power is supplied to each board through the power board, and the Balis drive board collects the information of the signal input board and transmits the telegram information corresponding to the signal display condition to the Balis, and the failure detection board monitors whether the LEU is operating normally. do.

한국 등록특허 제10-2105321호를 보면, 궤도에 열차 있을 때나 없을 때 발리스의 하부에 설치되는 루프 안테나로 발리스를 감시할 뿐 아니라 각 장치의 고장 여부를 전기설비기술지원시스템에서 통합관리할 수 있는 발리스 통합 감시 시스템을 제공하고, 루프 송신 안테나 및 루프 수신 안테나를 통해 ATP 기능감시부에서 수집하는 가변 정보를 수신 함으로써 기존 시스템 보다 효율적으로 발리스의 장애 유무를 판단 및 관리할 수 있다.According to Korean Patent Registration No. 10-2105321, when there is a train on the track or when there is no train, the loop antenna installed under the ballis not only monitors the ballis, but also the electrical equipment technical support system can manage the failure of each device in an integrated way. It provides an integrated monitoring system for balis, and receives variable information collected from the ATP function monitoring unit through the loop transmitting antenna and loop receiving antenna, so that it is possible to determine and manage the presence of failure of the balis more efficiently than the existing system.

그러나, ATP 발리스에 대한 감시는 루프 안테나를 발리스 하부에 설치하여 발리스의 정상작동 여부를 전기설비기술지원시스템에서 원격으로 확인할 수 있는 기술이 개발되었으나, 단지 제한적인 정보인 발리스의 정상작동 유무만을 확인 가능한 상태이다.However, for the monitoring of ATP volleys, a technology has been developed that can remotely check whether the balis is operating normally by installing a loop antenna under the balis, but only limited information about the normal operation of the balis It is only possible to check whether it is working or not.

따라서 지상장치와 차상검측장치를 통해 발리스 에러를 검측하는 기술은 개발되었으나, 지상에서 실시간으로 ATP 지상장치를 구성하는 발리스, LEU 등을 원격감시하는 시스템의 개발이 필요하게 되었다.Therefore, although the technology to detect volley errors through the ground device and on-board detection device has been developed, it is necessary to develop a system for remote monitoring of the valise and LEU constituting the ATP ground device in real time on the ground.

또한 발리스 고장과 LEU고장 그리고 연결 케이블 고장에 대한 구분의 어려움으로, 주기적 점검 활동에 따른 시간과 비용에 있어서 효율적인 유지보수가 필요하게 되었다.In addition, due to the difficulty in distinguishing between valise failure, LEU failure, and connection cable failure, efficient maintenance in terms of time and cost according to periodic inspection activities is required.

또한 ATP 설치 노선 증가, 설비노후 대비 기존 현장 순회점검 방식에서 벗어나 고장예측이 가능한 실시간 원격감시기술을 적용할 필요가 발생하였다.In addition, there was a need to apply real-time remote monitoring technology capable of predicting failures, breaking away from the existing on-site inspection method in preparation for increased ATP installation routes and equipment aging.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명은 LEU의 작동상태 실시간 감시, LEU∼발리스간의 인터페이스 상태 실시간 감시, 전기설비기술지원시스템(실내 감시설비)과 연동, 및 빅데이터 분석을 통한 사전 예방보수가 가능한 발리스 예측 진단 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and the present invention provides real-time monitoring of LEU operation status, real-time monitoring of interface status between LEU and Bali, interworking with electrical equipment technical support system (indoor monitoring facility), and big data It aims to provide a Balinese predictive diagnosis system that can perform preventive maintenance through analysis.

또한 본 발명은 세부적으로 단자대 및 점검 포인트에서 신호정보를 감시하여 제어부로 전송하여 신호기~LEU간 신호정보의 감시, LMB 보드를 통한 발리스의 작동상태와 DIB 보드를 통한 장애 상태를 수집하여 제어부로 전송하고, 각종 보드류에 대한 작동상태를 실시간으로 감시하며, 비접촉 센서를 이용하여 임피던스의 영향 없이 발리스 정보를 제어부로 전송하여, 비접촉 센서를 이용한 데이터 수집 및 주파수 분석을 통하여 발리스케이블 실시간 상태감시와 LEU∼발리스간 'C'인터페이스 감시가 가능한 발리스 예측 진단 시스템을 제공하는 데 목적이 있다. In addition, the present invention in detail monitors the signal information at the terminal block and inspection point and transmits it to the control unit to monitor the signal information between the signal machine and the LEU, collect the operation state of the ballis through the LMB board and the fault condition through the DIB board and send it to the control unit It transmits, monitors the operating status of various boards in real time, and transmits the ballistic information to the control unit without the effect of impedance using the non-contact sensor, and monitors the real-time status of the ballistic cable through data collection and frequency analysis using the non-contact sensor. The purpose of this is to provide a Balinese predictive diagnosis system that can monitor the 'C' interface between the LEU and Balis.

또한 현장 설비(전자연동, 선로전환기, TLDS 등)의 고장, 장애에 대한 추이분석 시스템을 적용하여, ATP 지상장치(LEU 및 발리스)에 대한 고장예측 진단, 사전 예방보수도 가능한 분석시스템을 제공하는 데 목적이 있다.In addition, by applying a trend analysis system for failures and failures of field facilities (electronic linkage, line switcher, TLDS, etc.) purpose is to

또한 본 발명은 유지보수 요원의 발리스, LEU, 케이블의 모든 요소들에 대한 전체 진행 확인을 위한 과학적인 진단기법을 갖는 발리스 예측 진단 시스템을 제공하는 데 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide a ballistic predictive diagnostic system having a scientific diagnostic technique for checking the overall progress of all elements of the maintenance personnel's bales, LEU, and cables.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 지상장치로 장내, 출발신호기 및 폐색 신호기의 현시상태 정보 또는 건널목 제어장치의 작동정보를 입력받아 발리스로 적절한 텔레그램을 전송하도록 제어하는 선로변제어유니트(LEU, Lineside Electronic Unit); 차상 장치로 위치정보와 궤도 및 신호정보를 제공하는 발리스; 상기 LEU에서 발리스로 연결된 케이블; 및 상기 케이블에 설치되며, 임피던스에 영향을 주지 않는 비접촉 센서(Non-contact Information Detection Sensor); 상기 비접촉 센서를 통하여 샘플링된 신호를 전송받는 제어부;를 포함하여, 상기 비접촉 센서를 이용하여 발리스케이블 상태를 감시하여 상기 제어부로 전송하며, 상기 비접촉 센서에서 검출된 신호의 진폭을 분석하여 'C1'인터페이스 신호의 적정유무를 판단하고, 상기 비접촉 센서에서 검출된 신호의 진폭을 분석하여 'C6'인터페이스 신호의 적정유무를 판단한다.In order to solve the above problems, the present invention is a track change control unit (LEU, LEU, Lineside Electronic Unit); Ballis, which provides location information, trajectory and signal information with an on-board device; a cable connected from the LEU to the ballis; and a non-contact information detection sensor that is installed on the cable and does not affect impedance. A control unit that receives a signal sampled through the non-contact sensor; including, monitors the ballistic cable state using the non-contact sensor and transmits it to the control unit, and analyzes the amplitude of the signal detected by the non-contact sensor to 'C1 It is determined whether the 'interface signal is appropriate or not, and the amplitude of the signal detected by the non-contact sensor is analyzed to determine whether the 'C6' interface signal is appropriate.

상기 발리스의 작동상태를 LMB 보드를 통해 제어부로 전송하며, DIB 보드의 장애 여부를 판단하여 제어부로 전송한다.The operation state of the ballis is transmitted to the control unit through the LMB board, and it is determined whether the DIB board is faulty and transmitted to the control unit.

상기 'C1' 인터페이스 특성은 C1 신호 비트 PRESENCE 검지 (C1 신호 검지되지 않을 시 알람표시), C1 신호 진폭 C1_BITS_AMPLITUDE 측정, (C1 신호 진폭이 설정 범위 초과 시 알람표시), C1 신호 비트 레이트 C1_BIT_RATE 측정(설정 가능한 범위를 초과 시 알람표시), C1 텔레그램의 연속성과 주기성 신호 C1_BIT_CONTINUITY (341,1023 비트) 분석(조건 불충족시 알람표시)을 통해 수집한다.The above 'C1' interface characteristics are C1 signal bit PRESENCE detection (alarm display when C1 signal is not detected), C1 signal amplitude C1_BITS_AMPLITUDE measurement, (alarm display when C1 signal amplitude exceeds the set range), C1 signal bit rate C1_BIT_RATE measurement (setting) It is collected through analysis of C1_BIT_CONTINUITY (341,1023 bits) signal of continuity and periodicity of C1 telegram (display of alarm when condition is not met).

상기 'C6' 인터페이스 특성은 LEU 8.82KHz Carrier 신호 존재여부 (신호 없을 시 알람표시), LEU 8.82KHz Carrier 신호의 진폭(진폭이 설정 가능한 범위를 초과 시 알람표시), LEU 8.82KHz Carrier 신호의 주파수를 측정(주파수가 설정 가능한 범위를 초과 시 알람표시)을 통해 수집한다.The above 'C6' interface characteristics determine the presence of LEU 8.82KHz carrier signal (alarm display when there is no signal), amplitude of LEU 8.82KHz carrier signal (alarm display when amplitude exceeds settable range), and frequency of LEU 8.82KHz carrier signal. It is collected through measurement (indicates an alarm when the frequency exceeds the settable range).

본 발명은 발리스 예측 진단 시스템을 이용한 방법에 있어서, 비접촉 센서를 이용하여 임피던스의 영향없이 발리스케이블 상태(단선, 단락, 누화)를 감시하여 제어부로 전송하는 단계; 상기 비접촉 센서에서 검출된 신호의 진폭을 분석하여 'C1'인터페이스 신호의 적정유무를 판단하는 단계; 상기 비접촉 센서에서 검출된 신호의 진폭을 분석하여 'C6'인터페이스 신호의 적정유무를 판단하는 단계;를 포함한다.The present invention relates to a method using a baliss predictive diagnosis system, comprising the steps of: using a non-contact sensor to monitor the state of a valley cable without the influence of impedance (disconnection, short circuit, crosstalk) and transmitting it to a control unit; determining whether the 'C1' interface signal is appropriate by analyzing the amplitude of the signal detected by the non-contact sensor; and determining whether the 'C6' interface signal is appropriate by analyzing the amplitude of the signal detected by the non-contact sensor.

상기 발리스로 전송되는 텔레그램(이동권한(패킷 12)와 링킹(패킷 5) 등)정보, 'C1' , 'C6' 특성 신호에 따른 데이터의 특징값(Feature)를 찾아 전처리하는 단계;를 더 포함한다.Pre-processing by finding and pre-processing the telegram (movement authority (packet 12) and linking (packet 5), etc.) information transmitted to the balis, 'C1' and 'C6' characteristic signals of data include

상기 'C1' , 'C6' 특성 신호 분류 기술로서 입력신호를 1차적으로 정상상태와 이상상태를 구분하고, 2차적으로 이상상태를 이상 원인별로 구분하고, 상기 이상상태를 구분하는 방법에는 기술통계를 기반으로 하는 결정트리와 머신러닝을 기반으로 하는 지도학습의 분류(Classification)와 비지도 학습의 군집화(Clustering)를 사용한다.As the 'C1' and 'C6' characteristic signal classification technology, the input signal is primarily divided into a normal state and an abnormal state, and the abnormal state is secondarily classified by abnormal cause, and the method of classifying the abnormal state includes descriptive statistics Classification of supervised learning and clustering of unsupervised learning are used based on decision trees and machine learning based on .

상기 발리스로 전송되는 텔레그램(이동권한(패킷 12), 링킹(패킷 5) 등) 정보, 'C1' , 'C6' 특성 신호의 실시간 지수 이동 평균값(EMA)을 계산하고 상기 지수 이동 평균값을 바탕으로 민감도에 의한 측정 오차 범위를 나타내는 허용 민감도를 결정하고 급격한 신호 변화를 판단할 수 있는 최소 범위인 허용 하한 한계값을 결정한 후 전처리한다.Calculate the real-time exponential moving average value (EMA) of the telegram (movement authority (packet 12), linking (packet 5), etc.) information transmitted to the balis, 'C1' and 'C6' characteristic signals, and based on the exponential moving average value It determines the allowable sensitivity indicating the measurement error range by the sensitivity and pre-processes after determining the allowable lower limit value, which is the minimum range for judging a sudden signal change.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 발리스 케이블의 신호를 실측한 주파수와 비접촉 센서를 이용하여 수집된 FSK 주파수가 동일함에 따라 비접촉 센서를 이용하여 임피던스의 영향없이 발리스 케이블 상태(단선, 단락, 누화)를 감시할 수 있다.In the present invention as described above, since the frequency at which the signal of the ballistic cable is actually measured and the FSK frequency collected using the non-contact sensor are the same, the state of the ballistic cable without the influence of impedance using the non-contact sensor (disconnection, short circuit, crosstalk) can be monitored.

또한 본 발명은 고장발생시 비슷한 사례 표시와, 과거 조치 사항 등의 시설물 이력 보고서를 표현하여 신속한 유지보수 시행에 도움을 줄 수 있다.In addition, the present invention can help the prompt maintenance implementation by expressing a facility history report such as a similar case display and past measures when a failure occurs.

또한 동일 설비별 운용이력, 이상발생 내역을 정리하여, 부품운용, 장치도입에 필요한 기초 데이터를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide basic data necessary for parts operation and device introduction by organizing the operation history and abnormal occurrence details for each facility.

또한 본 발명은 비접촉 센서를 이용하여 임피던스의 영향없이 발리스 케이블 상태(단선, 단락, 누화)를 감시하여, After Services에서 Before Service로 전환하는 ATP 예측진단장치의 개발이 가능하다.In addition, the present invention uses a non-contact sensor to monitor the state of the ballless cable (disconnection, short circuit, crosstalk) without the influence of impedance, and it is possible to develop an ATP predictive diagnostic device that converts the After Service to the Before Service.

또한 본 발명은 빅데이터 분석시스템을 ATP 지상장치 원격감시기술에 적용하거나, ATP 설치 노선 증가, 설비노후 대비 기존 현장 순회점검 방식에서 벗어나 고장예측이 가능한 실시간 원격감시기술을 적용할 수 있다.In addition, the present invention can apply the big data analysis system to the ATP ground device remote monitoring technology, or the real-time remote monitoring technology capable of predicting failures outside the existing on-site inspection method in preparation for increased ATP installation routes and equipment aging.

또한 본 발명은 LEU 작동상태(고장), LEU-발리스간의 인터페이스 상태, 발리스 보드에 대한 이상진단/예측진단을 이용한 경제적인 예방보수가 가능하다.In addition, the present invention enables economical preventive maintenance using the LEU operating state (failure), the LEU-valis interface state, and abnormal diagnosis/predictive diagnosis for the valise board.

또한 본 발명은 현장유지보수 전문가들의 경험을 데이터분석장치에 학습시켜, 입력신호에 대한 1차 판단과 그에 대한 근거 데이터를 제공함으로서 신속한 대응이 가능하도록 지원한다.In addition, the present invention learns the experience of field maintenance experts in the data analysis device, and supports a quick response by providing the primary judgment on the input signal and the data based thereon.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 세부적인 구성과 시각화 모듈 등을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 설치 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 검측 파형을 비교하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발리스 구동 유닛 통신 구성을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시각화 화면을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원격감시설비 통신 절차를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시그모이드 함수 등을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발리스 예측 진단 시스템을 이용한 관찰값과 예측값을 비교하여 EMA 등을 사용하여 관리하는 것을 보여주는 도면이다.
1 is a view showing the overall configuration according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a detailed configuration and a visualization module according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a sensor installation configuration according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for comparing detected waveforms according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing the configuration of the ballless drive unit communication according to another embodiment of the present invention.
6 is a view showing a visualization screen according to another embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a remote monitoring facility communication procedure according to another embodiment of the present invention.
8 is a view showing a sigmoid function according to another embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating management using an EMA or the like by comparing an observed value and a predicted value using the ballistic prediction diagnosis system according to another embodiment of the present invention.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. This example is provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. Accordingly, the shape of elements in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description. It should be noted that in each drawing, the same member is shown with the same reference numerals in some cases. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations determined to unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 지상장치로 장내, 출발신호기 및 폐색 신호기의 현시상태 정보 또는 건널목 제어장치의 작동정보 등을 입력받아 발리스로 적절한 텔레그램을 전송하도록 제어하는 선로변제어유니트(LEU, Lineside Electronic Unit; 20); 차상 장치로 위치정보와 궤도 및 신호정보를 제공하는 발리스(30); 상기 LEU에서 발리스로 연결된 케이블; 및 상기 케이블에 설치되며, 임피던스에 영향을 주지 않는 비접촉 센서(Non-contact Information Detection Sensor; 41); 상기 비접촉 센서를 통하여 샘플링된 신호를 전송받는 제어부(10; ATP 기능감시장치); 시각화 모듈(50) 등을 포함한다. As shown in FIGS. 1 to 3, the present invention receives information on the current state of the hall, departure signal, and occlusion signal or operation information of the crossing control device as a ground device, and transmits an appropriate telegram to the ballis. control unit (LEU, Lineside Electronic Unit; 20); Ballis (30) for providing location information, trajectory and signal information to an on-board device; a cable connected from the LEU to the ballis; and a non-contact information detection sensor (41) that is installed on the cable and does not affect impedance. a control unit (10; ATP function monitoring device) receiving a signal sampled through the non-contact sensor; visualization module 50 and the like.

따라서 상기 비접촉 센서를 이용하여 임피던스의 영향없이 발리스케이블 상태(단선, 단락, 누화)를 감시하여 상기 제어부로 전송하며, 상기 비접촉 센서에서 검출된 신호의 진폭을 분석하여 'C1'인터페이스 신호의 적정유무를 판단하고, 상기 비접촉 센서에서 검출된 신호의 진폭을 분석하여 'C6'인터페이스 신호의 적정유무를 판단한다.Therefore, by using the non-contact sensor, the state of the ballistic cable (disconnection, short circuit, crosstalk) is monitored without the influence of impedance and transmitted to the control unit, and the amplitude of the signal detected by the non-contact sensor is analyzed to determine the appropriateness of the 'C1' interface signal. It is determined whether or not the 'C6' interface signal is appropriate by analyzing the amplitude of the signal detected by the non-contact sensor.

상기 'C1' 인터페이스 특성은 C1 신호 비트 PRESENCE 검지 (C1 신호 검지되지 않을 시 알람표시), C1 신호 진폭 C1_BITS_AMPLITUDE 측정, (C1 신호 진폭이 설정 범위 초과 시 알람표시), C1 신호 비트 레이트 C1_BIT_RATE 측정(설정 가능한 범위를 초과 시 알람표시), C1 텔레그램의 연속성과 주기성 신호 C1_BIT_CONTINUITY (341,1023 비트) 분석(조건 불충족시 알람표시)을 통해 수집한다.The above 'C1' interface characteristics are C1 signal bit PRESENCE detection (alarm display when C1 signal is not detected), C1 signal amplitude C1_BITS_AMPLITUDE measurement, (alarm display when C1 signal amplitude exceeds the set range), C1 signal bit rate C1_BIT_RATE measurement (setting) It is collected through analysis of C1_BIT_CONTINUITY (341,1023 bits) signal of continuity and periodicity of C1 telegram (display of alarm when condition is not met).

상기 'C1' 인터페이스는 LEU에서 발리스로 텔레그램을 전송하는데 사용한다.The 'C1' interface is used to transmit a telegram from the LEU to the Balis.

이 때 신호는 극성(polarity)과 독립적이며, 이는 2개 입력 케이블 교환을 통해 수신된 비트 스트림에 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다.In this case, the signal is polarity independent, which means that it does not affect the bit stream received over the two-input cable exchange.

또한 상기 전송 신호는 전기 전도체에서 기저 대역 신호가 된다. 상기 전기 전도체의 전기적 데이터는 아래 표 1과 같다.The transmission signal also becomes a baseband signal in an electrical conductor. Electrical data of the electrical conductor is shown in Table 1 below.

Figure 112021085581295-pat00001
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상기 표 2의 'C' 인터페이스에서 반사 손실을 정의하기 위해, 반사 손실(Return Loss)은 'C1' 인터페이스에서 기존 임피던스 120Ω, 'C6' 인터페이스에서 기존 임피던스 170Ω인 경우, LEU에서의 반사 전력과 LEU 출력 포트로의 입사 전력의 비로 정의된다(dB로 표시). 이 경우, 반사 전력(reflected power)에는 LEU에서 의도적으로 전송된 직접 신호는 포함되지 않는다.In order to define the return loss at the 'C' interface in Table 2 above, the return loss is the current impedance at the 'C1' interface of 120Ω and the existing impedance at the 'C6' interface of 170Ω, the reflected power at the LEU and the LEU It is defined as the ratio of the incident power to the output port (expressed in dB). In this case, the reflected power does not include a direct signal intentionally transmitted from the LEU.

상기 'C6' 인터페이스 특성은 LEU 8.82KHz Carrier 신호 존재여부 (신호 없을 시 알람표시), LEU 8.82KHz Carrier 신호의 진폭(진폭이 설정 가능한 범위를 초과 시 알람표시), LEU 8.82KHz Carrier 신호의 주파수를 측정(주파수가 설정 가능한 범위를 초과 시 알람표시)을 통해 수집한다.The above 'C6' interface characteristics determine the presence of LEU 8.82KHz carrier signal (alarm display when there is no signal), amplitude of LEU 8.82KHz carrier signal (alarm display when amplitude exceeds settable range), and frequency of LEU 8.82KHz carrier signal. It is collected through measurement (indicates an alarm when the frequency exceeds the settable range).

상기 'C6' 인터페이스는 발리스의 보조 에너지 입력으로, LEU에서 발리스로 업링크 직렬 인터페이스 입력 회로에 동력을 공급하는데, 'C6' 인터페이스를 사용한다. 'C4' 인터페이스 구현 시, 폐색 신호에 대한 반송파로서, 'C6' 인터페이스를 사용한다.The 'C6' interface is the auxiliary energy input of the balis, which powers the uplink serial interface input circuitry from the LEU to the balis, using the 'C6' interface. When implementing the 'C4' interface, the 'C6' interface is used as a carrier for the occlusion signal.

물리적 정보전송 매체(Transmission Medium)에서 신호는 극성(polarity)과 독립적이며, 이는 2개 입력 케이블 교환이 인터페이스 기능에 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다.In the physical transmission medium, the signal is polarity independent, meaning that the exchange of two input cables does not affect the interface function.

상기 'C' 인터페이스의 전기적 특성은 'C6' 인터페이스 링크 임피던스 진폭 검지(진폭 변화시 알람표시), 케이블 단선, 단락(쇼트) 혹은 LEU와 발리스 간의 케이블 문제로 인한 임피던스 불균형을 검지, 발리스 케이블 종단(LEU)에서 비접촉 센서를 이용한 임피던스 진폭 검지 등으로 얻어진다.The electrical characteristics of the 'C' interface are: 'C6' interface link impedance amplitude detection (alarm display when amplitude changes), cable disconnection, short circuit (short), or impedance imbalance due to a cable problem between LEU and valise. It is obtained by impedance amplitude detection using a non-contact sensor at the terminal (LEU).

이러한 측정 목적은 케이블 단선, 단락(쇼트), 연결 불량 및 손상에 따른 누화 현상을 방지하기 위해서이다.The purpose of this measurement is to prevent crosstalk caused by cable disconnection, short circuit (short), poor connection, and damage.

시험 결과는 도 4 (b), (c)와 같으며, 'C6' 인터페이스의 주파수 8.82KHz에 중대한 영향이 있음을 확인하였다.The test results are as shown in FIGS. 4 (b) and (c), and it was confirmed that there is a significant effect on the frequency of 8.82KHz of the 'C6' interface.

따라서 'C6' 인터페이스 구성을 살펴보면, 발리스의 전원 공급은 차량 안테나가 상대적으로 짧은 시간에 통과하기 때문에 반드시 필요하고, 바이어싱은 LEU가 연결된 상태에서는 계속적으로 인가하여야 하고, 1 pair 2 심으로 구성하고, 신호 레벨은 22.0 +1/-2 Vpp, 신호 구성은 8.82 ± 0.1㎑ sin파(기준 로그 170Ω 사용시 측정)로 하는 것이 바람직하다.Therefore, looking at the 'C6' interface configuration, the power supply of the balis is absolutely necessary because the vehicle antenna passes in a relatively short time, and the biasing must be continuously applied while the LEU is connected, and consists of 1 pair and 2 cores. It is desirable to set the signal level to 22.0 +1/-2 Vpp and the signal configuration to be 8.82 ± 0.1 kHz sine wave (measured when using the reference log 170Ω).

즉 'C1', 'C6' 인터페이스의 특성 및 텔레그램 데이터를 수집하기 위해서는 접촉 방식을 이용할 수 없음을 확인하였다. That is, it was confirmed that the contact method could not be used to collect the characteristics of the 'C1' and 'C6' interfaces and telegram data.

그러나 비접촉 방식의 센서를 이용하여 'C1', 'C6' 인터페이스의 특성을 추출할 경우, 신호의 감쇄 또는 왜곡이 없음을 확인하였다.However, when the characteristics of the 'C1' and 'C6' interfaces were extracted using the non-contact sensor, it was confirmed that there was no attenuation or distortion of the signal.

이 때, 저항 부하 170Ω인 (LEU 커넥터에서의) 반사 손실(Return Loss; 해당 주파수는 8.82 kHz ±0.1 kHz이내임)은 4 dB보다 낮으며, 주파수는 8.82 kHz ±0.1 kHz에서 정현파(sine wave) 신호이다.At this time, the return loss (at the LEU connector) with a resistive load of 170Ω is lower than 4 dB, and the frequency is sine wave at 8.82 kHz ±0.1 kHz. it's a signal

또한 LEU에서 제2고조파 신호 성분(저항 부하 170Ω)은 -20dBm이하이고, LEU에서 고주파 신호 성분(120Ω 부하 임피던스)은 0.1∼1MHz 사이에서 -40dBm이하임이 바람직하다.In addition, it is preferable that the second harmonic signal component (resistive load 170Ω) in the LEU is -20dBm or less, and the high frequency signal component (120Ω load impedance) in the LEU is -40dBm or less between 0.1 and 1MHz.

상기 LEU는 발리스의 Up-Link 'C1' 입력 회로를 이용하여 보조전원을 공급하기 위해 'C6' 인터페이스를 사용한다. The LEU uses the 'C6' interface to supply auxiliary power using the Up-Link 'C1' input circuit of Balis.

이것은 또한 텔레그램 스위치 블로킹 'C4' 출력 회로를 바이어싱하기 위해 사용되고 LEU에서 발리스간 연결을 확인하기 위해서도 사용된다.It is also used to bias the telegram switch blocking 'C4' output circuit and to verify the intervalley connection in the LEU.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 텔레그램 전송은 발리스 구동 보드(BDB)에 있으며, 발리스 구동 유닛(BDU)은 선로 코드 엔코더(Line Code Encoder; 31), 필터(32)와 선로 변압기(33)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 5 , the telegram transmission according to the present invention is in a balis driving board (BDB), and the balis driving unit (BDU) is a line code encoder (Line Code Encoder; 31), a filter (32) and It is composed of a line transformer (33).

발리스 구동 유닛(BDU)의 데이터 입력은 엔코더 논리유닛(ELU, Encoder Logic Unit)으로부터 오며, "0" = "00"과 "1" = "10"로 코드화 된다. The data input of the Balinese drive unit (BDU) comes from an Encoder Logic Unit (ELU) and is coded as "0" = "00" and "1" = "10".

상기 선로 코드 엔코더(31)는 DBPL(Differential Bi-Phase Level)코드 포맷을 발리스 구동 유닛 (BDU) 입력 신호에 적용한다.The line code encoder 31 applies a DBPL (Differential Bi-Phase Level) code format to a Balinese driving unit (BDU) input signal.

표 3에 도시된 바와 같이 본 발명에서 사용하는 기술통계는 LEU 등의 집중화 경향(Central Tendency)을 판단하기 위한 평균(mean), 중앙값(median), 최빈값(mode), 분산도(Variation)를 판단하기 위한 표준편차(Standard deviation), 사분위(Quartile)를 사용하며, 이상신호의 빈도분석과 추이분석, 인과분석, 상관분석을 시행한다.As shown in Table 3, the descriptive statistics used in the present invention determine the mean, median, mode, and variance for determining the Central Tendency of LEU, etc. Standard deviation and quartiles are used for this purpose, and frequency analysis, trend analysis, causal analysis, and correlation analysis of abnormal signals are performed.

또한 아래 표 3과 같이 본 발명의 빅데이터 분석에 있어서 전처리(예 : 전문가 경험 데이터 등)는 전체 공정의 70% 이상을 차지한다. In addition, as shown in Table 3 below, in the big data analysis of the present invention, preprocessing (eg, expert experience data, etc.) occupies 70% or more of the entire process.

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본 발명에서 사용하는 데이터 전처리(Data Preprocess)는 데이터 속에 있는 특징값(Feature)을 찾고 인사이트와 가치(Value)를 찾기 위한 과정으로 데이터 확인/결측치 처리/이상치 처리/데이터 분포변환/데이터 단위변환 등을 이용한다.Data preprocessing used in the present invention is a process for finding feature values in data and finding insights and values. Data confirmation/missing value processing/outlier processing/data distribution transformation/data unit transformation use the

예를 들어 발리스로부터 수신되는 텔레그램(이동권한(패킷 12)과 링킹(패킷 5) 등)정보, 'C1' , 'C6' 특성 신호 등에 따른 데이터의 특징값(Feature)를 찾아 전처리할 수 있다.For example, it is possible to find and pre-process the telegram (movement authority (packet 12) and linking (packet 5), etc.) information received from Bali, and the feature value of the data according to the 'C1' and 'C6' characteristic signals. have.

따라서 상술한 발리스들의 원시데이터를 정리, 변환, 결측값 처리 등을 통하여 데이터의 특징이 잘 표현되도록 하며, 분석과 시각화에 용이한 상태로 정리할 필요가 발생한다.Therefore, it is necessary to organize, transform, and process the missing values of the above-mentioned raw data of the Balinese so that the characteristics of the data are well expressed, and to organize them in a state that is easy for analysis and visualization.

한편 'C1' , 'C6' 특성 신호 분류 기술로서 입력신호를 1차적으로 정상상태와 이상상태를 구분하고, 2차적으로 이상상태를 이상 원인별로 구분한다. On the other hand, as a 'C1' and 'C6' characteristic signal classification technology, the input signal is firstly classified into a normal state and an abnormal state, and the abnormal state is secondarily classified by the cause of the abnormality.

본 발명에서 이상상태를 구분하는 방법에는 기술통계를 기반으로 하는 결정트리와 머신러닝을 기반으로 하는 지도학습의 분류(Classification)와 비지도 학습의 군집화(Clustering)를 사용한다. 예를 들어 SVM, KMeans 등을 사용할 수 있다.In the present invention, a method for classifying an abnormal state uses a decision tree based on descriptive statistics, classification of supervised learning based on machine learning, and clustering of unsupervised learning. For example, you can use SVM, KMeans, etc.

상기 특성 신호의 진단 기술로는 탐색적데이터(Exploratory Data Analysis)를 시행하여 데이터의 트랜드, 패턴(추이)을 찾는다. As a diagnostic technique for the characteristic signal, exploratory data analysis is performed to find trends and patterns (transitions) of data.

그리고 도표(plot), 그래프(graph), 요약 통계(summary statistics)등을 사용하며, 모든 변수의 분포 도표화/시계열 데이터를 도표화/변수변환/산점도 행렬 등을 이용하여 변수들의 대응 관계를 파악하며, 모든 변수의 요약 통계를 생성하여 데이터를 체계적으로 확인하는 방법이다.In addition, plots, graphs, and summary statistics are used, and distribution of all variables/time-series data are plotted/variable transformation/scatterplot matrix, etc. are used to determine the correspondence of variables. It is a method to systematically check data by generating summary statistics of all variables.

본 발명에서는 예측진단 기술로서, RNN(Recurrent Neural Network), LSTM(Long Short-Term Memory), XGBoost등의 기술을 선택적으로 적용한다. In the present invention, technologies such as Recurrent Neural Network (RNN), Long Short-Term Memory (LSTM), and XGBoost are selectively applied as predictive diagnostic technologies.

본 발명에 따른 모델생성기술을 살펴보면, 모델은 입력신호를 판단하는 방법으로, 입력신호에 대한 데이터의 특성에 따라 결정트리로 판단하는 방법과, 머신러닝을 사용하여 판단하는 2가지 방법을 혼용하여 사용한다. Looking at the model generation technology according to the present invention, a model is a method of determining an input signal, a method of determining with a decision tree according to the characteristics of data for an input signal, and a method of determining using machine learning by mixing two methods. use.

본 발명의 결정트리 판단 방법은 검측값의 상관성와 인과관계를 사용하여 판단하는 방법과 머신러닝 알고리즘을 이용하는 방법이 있다. 두 가지 기술에 대한 장단점이 있어 혼용하여 사용한다.The decision tree determination method of the present invention includes a method of determining using the correlation and causality of detected values and a method of using a machine learning algorithm. There are pros and cons to both techniques, so they are used interchangeably.

도 2와 도 6에 도시된 바와 같이 시각화 모듈은 빅데이터 분석에서 가장 유용한 기술이다. 데이터의 이해/분석과 분석결과물을 사용자에게 확인, 시스템 구현등의 전과정에 사용되며, 대용량의 데이터를 직관적으로 이해하는 매우 중요한 요소이다2 and 6, the visualization module is the most useful technique in big data analysis. It is used in the entire process of understanding/analysis of data, checking the results of analysis to the user, and implementing the system. It is a very important factor for intuitively understanding large amounts of data.

본 발명의 데이터분석장치에 적용되는 기술은 데이터 처리단계별로 수집/저장/처리/분석/표현/활용/관리이며 데이터 형태별로 정형, 비정형으로 구분된다.The technology applied to the data analysis device of the present invention is collection/storage/processing/analysis/expression/utilization/management for each data processing step, and is divided into structured and unstructured data types.

예를 들어 상기 발리스 등의 고장발생시 비슷한 사례 표시와, 과거 조치 사항 등의 시설물 이력 보고서와 같은 비정형 데이터 내의 텍스트 메시지와, 감시 데이터 등은 토큰 분석을 시행하여 장치, 검측값, 제어코드 등을 파싱하여 검측 데이터와의 일치성을 확인하는 정합성 확인과 인과관계를 파악한다.For example, in case of failure of the above-mentioned ballis, text messages in unstructured data such as facility history reports such as display of similar cases and past actions, monitoring data, etc. By parsing, the consistency check and causal relationship to check the consistency with the detection data are identified.

일실시예로서 본 발명은 현장유지보수 전문가들의 경험을 데이터분석장치에 학습시켜, 입력신호에 대한 1차 판단과 그에 대한 근거 데이터를 제공함으로서 신속한 대응이 가능하도록 지원한다.In one embodiment, the present invention learns the experiences of field maintenance experts in the data analysis device, and supports a quick response by providing the primary judgment on the input signal and the data based thereon.

일실시예로서 도 8에 도시된 바와 같이 지상장치와 차상검측장치로 부터 발리스 에러에 대한 현장유지보수 전문가들의 경험은 작은 값에서 시작하여 시간이 지남에 따라 일정 최고치에 근접하는 모습을 보인다. As one embodiment, as shown in FIG. 8, the experience of field maintenance experts for balancing errors from the ground equipment and on-board detection equipment starts with a small value and approaches a certain maximum value over time.

이 때 시그모이드 함수(주로 아웃풋 레이어에 사용)를 사용하여, 만일 Sigmoid와 tanh가 갖는 기울기 소실(Gradient Vanishing) 문제를 해결하기 위한 ReLU 함수 (Rectified Linear Unit)를 사용하는 경우 전문가들의 경험치를 충분히 반영하지 못하는 문제가 발생한다.At this time, using the sigmoid function (used mainly for the output layer), if the ReLU function (Rectified Linear Unit) is used to solve the gradient vanishing problem of sigmoid and tanh, the experience of experts is sufficient. There is a problem that cannot be reflected.

즉, 일정하고 정확한 전문가 경험을 요구하는 발리스 예측 진단 시스템 분야에서는 기울기 소실에 의한 부정확한 경험을 포함시키지 않을 수 있기 때문이다.That is, in the field of balis predictive diagnosis systems that require constant and accurate expert experience, inaccurate experiences due to gradient loss may not be included.

특히, C1 신호 비트 PRESENCE 검지 (C1 신호 검지되지 않을 시 알람표시), C1 신호 진폭 C1_BITS_AMPLITUDE 측정, (C1 신호 진폭이 설정 범위 초과 시 알람표시), C1 신호 비트 레이트 C1_BIT_RATE 측정(설정 가능한 범위를 초과 시 알람표시), C1 텔레그램의 연속성과 주기성 신호 C1_BIT_CONTINUITY (341,1023 비트) 분석(조건 불충족시 알람표시)을 통해 수집한 'C1' 인터페이스 특성과, LEU 8.82KHz Carrier 신호 존재여부 (신호 없을 시 알람표시), LEU 8.82KHz Carrier 신호의 진폭(진폭이 설정 가능한 범위를 초과 시 알람표시), LEU 8.82KHz Carrier 신호의 주파수를 측정(주파수가 설정 가능한 범위를 초과 시 알람표시)을 통해 수집한 'C6' 인터페이스 특성 등을 통해 판단한 전문가들의 경험 데이터는 상술한 시그모이드 함수로 처리하여 경험치를 충분히 반영할 수 있다.In particular, C1 signal bit PRESENCE detection (alarm is displayed when C1 signal is not detected), C1 signal amplitude C1_BITS_AMPLITUDE measurement, (alarm is displayed when C1 signal amplitude exceeds the set range), C1 signal bit rate C1_BIT_RATE measurement (when exceeding the settable range) Alarm display), C1 telegram continuity and periodicity signal C1_BIT_CONTINUITY (341,1023 bits) analysis (alarm display when condition is not met), 'C1' interface characteristics collected through analysis, LEU 8.82KHz carrier signal presence (when there is no signal) Alarm display), the amplitude of the LEU 8.82KHz carrier signal (alarm is displayed when the amplitude exceeds the settable range), and the frequency of the LEU 8.82KHz carrier signal (alarm is displayed when the frequency exceeds the settable range). The experience data of experts determined through the C6' interface characteristics, etc. can be processed with the above-described sigmoid function to sufficiently reflect the experience value.

한편, 고장발생시 고장시점의 입력신호에 대한 분석결과, 동일사례에 대한 추이결과, 빈도분석 시각화도 필요하다.On the other hand, when a failure occurs, it is also necessary to visualize the analysis result of the input signal at the time of the failure, the trend result for the same case, and the frequency analysis.

고장발생시 비슷한 사례 표시와, 과거 조치 사항 등의 시설물 이력 보고서를 표현하여 신속한 유지보수 시행에 도움을 줄 수 있다.In the event of a failure, it can help to promptly implement maintenance by displaying similar cases and facility history reports such as past actions.

또한 동일 설비별 운용이력, 이상발생 내역을 정리하여, 부품운용, 장치도입에 필요한 기초 데이터를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide basic data necessary for parts operation and device introduction by organizing the operation history and abnormal occurrence details for each facility.

본 발명의 일실시예로서 도 9에 도시된 바와 같이 예측값과 관측값의 차이(예 : 적색 화살표 부근)를 줄이기 위해 상술한 다양한 방법을 사용할 수 있다.As an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9 , the various methods described above can be used to reduce the difference between the predicted value and the observed value (eg, near the red arrow).

또한 본 발명의 일실시예로서 발리스로 전송되는 텔레그램(이동권한(패킷 12), 링킹(패킷 5)) 정보, 'C1' , 'C6' 특성 신호 등의 실시간 지수 이동 평균값(EMA)을 계산하고 상기 지수 이동 평균값을 바탕으로 민감도에 의한 측정 오차 범위를 나타내는 허용 민감도를 결정하고 급격한 신호 변화를 판단할 수 있는 최소 범위인 허용 하한 한계값을 결정한 후(전처리) 상술한 머신러닝과 같은 분석 프로세스를 진행할 수도 있다.In addition, as an embodiment of the present invention, the real-time exponential moving average value (EMA) of telegram (moving authority (packet 12), linking (packet 5)) information transmitted to Balis, 'C1', 'C6' characteristic signals, etc. is calculated. And, based on the exponential moving average value, an allowable sensitivity indicating a measurement error range by sensitivity is determined, and an allowable lower limit value, which is the minimum range for determining a sudden signal change, is determined (pre-processing), and then an analysis process such as the above-described machine learning may proceed.

이 때, 상기 발리스로 전송되는 텔레그램(이동권한(패킷 12), 링킹(패킷 5)) 정보, 'C1' , 'C6' 특성 신호 등의 값이 상기 허용 민감도 보다 클 때는 알람단계를 "정상"으로 결정하고, 허용 민감도와 허용 하한 한계값 사이 일 때는 센서 민감도에 의한 오작동 방지를 위해 가스 센서값이 허용 민감도와 허용 하한 한계값 사이 연속적으로 머무르며 지속적으로 감소 시 알람단계를 "주의"로 결정할 수 있다.At this time, when the value of the telegram (movement authority (packet 12), linking (packet 5)) information, 'C1' , 'C6' characteristic signal, etc. transmitted to the ballis is greater than the allowable sensitivity, the alarm stage is set to "normal" ", and when it is between the permissible sensitivity and the permissible lower limit, the gas sensor value stays between the permissible sensitivity and the permissible lower limit continuously to prevent malfunction due to the sensor sensitivity. can

10 : 제어부
20 : LEU
30 : 발리스
31 : 선로 코드 엔코더
32 : 필터
33 : 선로 변압기
41 : 비접촉 센서
10: control unit
20: LEU
30 : Ballis
31: line code encoder
32 : filter
33: line transformer
41: non-contact sensor

Claims (8)

지상장치로 장내, 출발신호기 및 폐색 신호기의 현시상태 정보 또는 건널목 제어장치의 작동정보를 입력받아 발리스로 텔레그램을 전송하도록 제어하는 LEU;
차상장치로 위치정보와 궤도 및 신호정보를 제공하는 발리스;
상기 LEU에서 발리스로 연결된 케이블;
상기 케이블에 설치되며, 임피던스에 영향을 주지 않는 비접촉 센서;
상기 비접촉 센서를 통하여 샘플링된 신호를 전송받는 제어부;를 포함하여,
상기 비접촉 센서를 이용하여 임피던스의 영향없이 상기 케이블 상태를 감시하여 상기 제어부로 전송하며,
상기 제어부는 상기 LEU와 상기 발리스 간 텔레그램을 전송하는데 사용하는 'C' 인터페이스를 통해 상기 텔레그램의 연속성과 주기성, 또는 LEU 신호의 진폭 및 주파수를 분석하되,
상기 제어부는 'C' 인터페이스를 통해 발리스 신호 비트(PRESENCE)를 검지하고, 발리스 신호 진폭(BITS_AMPLITUDE) 및 발리스 신호 비트 레이트(BIT_RATE)를 측정하여 설정 범위를 초과 시 알람을 표시하고, 상기 텔레그램의 연속성과 주기성 신호(BIT_CONTINUITY)를 분석하여 조건 불충족시 알람표시하는 것을 특징으로 하는 발리스 예측 진단 시스템.
LEU that controls to transmit a telegram to Bali by receiving information on the current status of the field, departure signal, and occlusion signal or operation information of the crossing control device from the ground device;
Ballis, which provides location information, trajectory and signal information with an on-board device;
a cable connected from the LEU to the ballis;
a non-contact sensor that is installed on the cable and does not affect impedance;
Including; a control unit receiving the sampled signal through the non-contact sensor;
Using the non-contact sensor to monitor the cable state without the influence of impedance and transmit it to the control unit,
The control unit analyzes the continuity and periodicity of the telegram or the amplitude and frequency of the LEU signal through the 'C' interface used to transmit the telegram between the LEU and the Balis,
The control unit detects the Bali signal bit (PRESENCE) through the 'C' interface, measures the Bali signal amplitude (BITS_AMPLITUDE) and the Bali signal bit rate (BIT_RATE) to display an alarm when the setting range is exceeded, and A ballistic predictive diagnosis system, characterized in that it analyzes the continuity and periodicity signal (BIT_CONTINUITY) of the telegram and displays an alarm when conditions are not met.
청구항 1에 있어서,
상기 LEU의 정상작동 여부를 감시하는 고장검지보드(LMB)를 통해 제어부로 전송하며, 신호입력보드(DIB)를 통한 장애 여부도 판단하여 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 발리스 예측 진단 시스템.
The method according to claim 1,
Balless predictive diagnosis system, characterized in that it transmits to the control unit through a failure detection board (LMB) that monitors whether the LEU is operating normally, and also determines whether there is a failure through the signal input board (DIB) and transmits it to the control unit.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제어부는 'C' 인터페이스를 통해 상기 LEU의 8.82KHz Carrier 신호 존재여부, 상기 LEU의 8.82KHz Carrier 신호의 진폭, 상기 LEU의 8.82KHz Carrier 신호의 주파수를 수집하는 것을 특징으로 하는 발리스 예측 진단 시스템.
The method according to claim 1,
The control unit collects the presence of the 8.82KHz carrier signal of the LEU, the amplitude of the 8.82KHz carrier signal of the LEU, and the frequency of the 8.82KHz carrier signal of the LEU through the 'C' interface. .
청구항 1의 발리스 예측 진단 시스템을 이용한 방법에 있어서,
비접촉 센서를 이용하여 임피던스의 영향없이 케이블 상태를 감시하여 제어부로 전송하는 단계;
상기 제어부가 비접촉 센서에서 검출된 신호의 진폭을 분석하여 'C'인터페이스 신호의 적정유무를 판단하는 단계;
상기 제어부가 비접촉 센서에서 검출된 신호의 진폭을 분석하여 'C'인터페이스 신호의 적정유무를 판단하는 단계;를 포함하되,
상기 비접촉 센서에서 검출된 신호의 진폭을 분석하여 LEU와 발리스 간 텔레그램을 전송하는데 사용하는 'C' 인터페이스를 통해 상기 텔레그램의 연속성과 주기성, 또는 LEU 신호의 진폭 및 주파수를 분석하되,
상기 제어부는 'C' 인터페이스를 통해 발리스 신호 비트(PRESENCE)를 검지하고, 발리스 신호 진폭(BITS_AMPLITUDE) 및 발리스 신호 비트 레이트(BIT_RATE)를 측정하여 설정 범위를 초과 시 알람을 표시하고, 텔레그램의 연속성과 주기성 신호(BIT_CONTINUITY)를 분석하여 조건 불충족시 알람표시하는 것을 특징으로 하는 발리스 예측 진단 시스템을 이용한 방법.
In the method using the Balinese predictive diagnosis system of claim 1,
using a non-contact sensor to monitor a cable state without the influence of impedance and transmit it to a control unit;
determining, by the controller, the appropriateness of the 'C' interface signal by analyzing the amplitude of the signal detected by the non-contact sensor;
The control unit analyzes the amplitude of the signal detected by the non-contact sensor to determine whether the 'C' interface signal is appropriate;
Analyze the continuity and periodicity of the telegram or the amplitude and frequency of the LEU signal through the 'C' interface used to transmit the telegram between the LEU and the Balis by analyzing the amplitude of the signal detected by the non-contact sensor,
The control unit detects the Bali signal bit (PRESENCE) through the 'C' interface, measures the Bali signal amplitude (BITS_AMPLITUDE) and the Bali signal bit rate (BIT_RATE) to display an alarm when the setting range is exceeded, and A method using a Balinese predictive diagnosis system, characterized in that by analyzing the continuity and periodicity signal (BIT_CONTINUITY) of a gram and displaying an alarm when conditions are not met.
청구항 5에 있어서,
상기 제어부가 상기 발리스로 전송되는 텔레그램 정보, 'C' 인터페이스 특성 신호에 따른 데이터의 특징값(Feature)을 찾아 전처리하는 단계;를 더 포함하는 발리스 예측 진단 시스템을 이용한 방법.
6. The method of claim 5,
and pre-processing, by the controller, finding and preprocessing, by the controller, a feature value of data according to the 'C' interface characteristic signal and the telegram information transmitted to the balis.
청구항 6에 있어서,
상기 제어부가 상기 'C' 인터페이스 특성 신호 분류 기술로서 입력신호를 1차적으로 정상상태와 이상상태를 구분하고, 2차적으로 이상상태를 이상 원인별로 구분하고, 상기 이상상태를 이상 원인별로 구분하는 방법에는 기술통계를 기반으로 하는 결정트리와 머신러닝을 기반으로 하는 지도학습의 분류(Classification)와 비지도 학습의 군집화(Clustering)를 사용하는 것을 특징으로 하는 발리스 예측 진단 시스템을 이용한 방법.
7. The method of claim 6,
How the control unit first classifies the input signal as the 'C' interface characteristic signal classification technology, the normal state and the abnormal state, secondly classifies the abnormal state by abnormal cause, and classifies the abnormal state by abnormal cause A method using a Vallis predictive diagnosis system, characterized in that it uses a decision tree based on descriptive statistics, classification of supervised learning based on machine learning, and clustering of unsupervised learning.
청구항 6에 있어서,
상기 발리스로 전송되는 'C' 인터페이스 특성 신호의 실시간 지수 이동 평균값(EMA)을 계산하여 전처리하는 것을 특징으로 하는 발리스 예측 진단 시스템을 이용한 방법.
7. The method of claim 6,
A method using a ballistic prediction diagnosis system, characterized in that the real-time exponential moving average (EMA) of the 'C' interface characteristic signal transmitted to the ballis is calculated and pre-processed.
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