KR20020088090A - 전자제어식 자동 폐색장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열차 운행시 철도 선로를 효율적으로 이용하는 동시에 안전을 확보하기 위해 사용되는 자동 폐색장치에 관한 것으로서,
보다 상세하게는 자기 궤도 내 열차 점유 상황을 파악하기 위한 궤도회로부와;
마이크로 프로세서에 의한 신호처리 및 연산과정을 거쳐 열차 안전 운행에 필요한 각각의 장치를 제어하는 중앙처리부와;
보수자가 장치의 동작 상태를 용이하게 파악할 수 있게 하는 디스플레이부와;
전방 폐색구간에서 전송되는 정보에 맞추어 열차의 운행 속도 조건을 색등식 신호등으로 현시하기 위한 신호기와;
열차가 속도 조건 이상의 속도로 운행될 경우 열차를 자동으로 정지시키기 위한 열차 자동 정지장치 지상자부와;
각 장치의 구동에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급장치로 이루어져 있으며, 모든 구성요소가 마이크로 프로세서에 의해 제어되도록 함으로서 장치 구동시 보다 정확히 동작되게 하여 오류 발생을 최소화하고 각 폐색구간에서 디스플레이부를 통해 장치의 이상 유무를 신속하게 점검할 수 있도록 할뿐만 아니라 각 역에서 폐색구간별로 설치되어 있는 장치 전체의 정상 동작 여부를 감시할 수 있게 구성해 장치의 고장을 사전에 예방할 수 있도록 함으로서 장치 신뢰도를 대폭 향상시킨 전자제어식 자동 폐색장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 열차 운행시 철도 선로를 효율적으로 이용하는 동시에 안전을 확보하기 위해 사용되는 자동 폐색장치에 관한 것으로서,
보다 상세하게는 자기 궤도 내 열차 점유 상황을 파악하기 위한 궤도회로부와;
마이크로 프로세서에 의한 신호처리 및 연산과정을 거쳐 열차 안전 운행에필요한 각각의 장치를 제어하는 중앙처리부와;
보수자가 장치의 동작 상태를 용이하게 파악할 수 있게 하는 디스플레이부와;
전방 폐색구간에서 전송되는 정보에 맞추어 열차의 운행 속도 조건을 색등식신호등으로 현시하기 위한 신호기와;
열차가 속도 조건 이상의 속도로 운행될 경우 열차를 자동으로 정지시키기 위한 열차 자동 정지장치 지상자부와;
각 장치의 구동에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급장치로 이루어져 있으며, 모든 구성요소가 마이크로 프로세서에 의해 제어되도록 함으로서 장치 구동시 보다 정확히 동작되게 하여 오류 발생을 최소화하고 각 폐색구간에서 디스플레이부를 통해 장치의 이상 유무를 신속하게 점검할 수 있도록 할뿐만 아니라 각 역에서 폐색구간별로 설치되어 있는 장치 전체의 정상 동작 여부를 감시할 수 있게 구성해 장치의 고장을 사전에 예방할 수 있도록 함으로서 장치 신뢰도를 대폭 향상시킨 전자제어식 자동 폐색장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동 폐색장치(ABS: Automatic Block System)라 함은 열차 운행시 선행열차의 위치에 따라서 후속열차의 제동거리를 감안한 속도 조건을 자동으로 폐색 구간별로 설치된 폐색 신호기에 각각의 색등으로 현시되도록 하여 기관사가 폐색 신호기에 현시되는 속도 조건에 따라 열차의 속도를 조정하여 운행할 수 있도록 하며, 만일에 색등으로 현시되는 속도 조건에 따라 운행토록 되어 있는 열차가 현시되는 속도 조건보다 빠르게 운행할 경우 열차 자동 정지장치(ATS: AutomaticTrain Stop)에 의해 열차를 자동 정지시킴으로서 열차의 충돌 및 추돌 사고를 미연에 방지하고 열차의 배차 간격을 경제적으로 운용하여 철도 선로의 이용 효율을 높이기 위한 목적으로 사용되는 장치를 말한다.
상기한 바와 같은 목적으로 이용되는 종래 자동 폐색장치에 대하여 관련도면을 참조해 설명한다.
종래 장치는 도 1에서와 같이 폐색 신호제어기(10: 제어 계전기 장치), 주파수 송신기(20) 및 주파수 수신기(30), 궤도회로부(40)(Track Circuit), 열차자동정지장치(50) 및 폐색 신호기(60) 등으로 이루어져 있다.
상기 폐색 신호제어기(10)는 자동 폐색장치를 구성하는 각종 기기들과 회로적으로 연결되면서 열차 운행에 필요한 신호제어 동작 로직(logic)을 구성하는 기능을 담당하는 것으로서, 상황에 따라 전송되는 폐색 신호와 연동하여 장치 내 연결된 각 구성장치를 제어하기 위한 폐색신호 연동 계전기 그룹(11)과, 전방 폐색구간의 열차 점유상황에 따라 그에 맞도록 폐색 신호기(60)의 색등을 현시하기 위한 램프 구동 계전기 그룹(12)과, 폐색 신호기(60)의 소등 및 각 램프 필라멘트의 단심과 같은 장치 고장 유무를 검지하기 위한 램프 소등 계전기 그룹(13)과, 비상시 열차를 자동으로 감속 및 정지시키기 위한 열차자동정지장치(ATS) 제어 계전기 그룹(14) 등 계전기의 집합체로 이루어져 있다.
이러한 폐색 신호제어기(10)는 종래 장치의 핵심 구성요소이며 시스템 전체를 운용하는 기능을 하는 것으로서,
궤도회로부(40)로부터 전송되는 신호를 통해 자기 궤도상에 열차가 있는지의여부를 확인하기도 하고, 황색(Y) 및 적색(R), 녹색(G)의 색등으로 현시되는 신호가 정확하게 현시될 수 있도록 함과 동시에 신호기 전구의 주심이 단선되었을 경우 즉시 부심이 대체되어 점등될 수 있도록 하고 그 고장 내용에 대한 정보를 보수자가 확인할 수 있도록 주파수 송신기(20)를 통해 신호를 전송하는 기능을 하며 궤도회로부(40) 등의 장치 내 각 구성요소의 고장을 감시하는 역할을 한다.
상기 주파수 송신기(20)는 자기 폐색 구간의 정보를 정합 트랜스(25)를 거쳐 전송하기에 적합한 신호로 변환후 통신용 케이블(26)을 통해 인접한 폐색 구간 및 각 역에 설치된 신호 기계실 등에 송신하는 기능을 하며 색등 신호 현시를 위한 각 신호별로 주파수 대역을 다르게 할당하여 녹색(G) 및 황색(Y), 적색(R) 신호별로 각각 별도의 회로로 구성된다.
상기 주파수 수신기(30)는 전방 폐색구간에서 송신한 신호를 정합 트랜스 (25)를 통해 신호 변환후 그 전송되어 온 신호에 맞게 장치를 제어할 수 있도록 신호제어기(10)로 신호를 전송하는 기능을 하며 녹색(G) 및 황색(Y), 적색(R) 신호별로 각각 다른 주파수 대역으로 전송되어오는 신호를 주파수 대역별로 수신하기 위해 각각 별도의 회로로 구성된다.
(예를 들어 녹색(G) 신호는 1600[kHz], 황색(Y) 신호는 1610[kHz], 적색(R) 신호는 1620[kHz]등 각각의 주파수별로 별개의 PCB 회로로 구성된다.)
상기 궤도회로부(40)는 각 폐색구간 철도 선로의 양측 레일에 연결되어 열차의 점유 사실을 인지하기 위한 신호를 송수신하는 궤도회로 송수신기(41)와, 궤도회로 송수신기(41)에서 전송되는 신호에 의해 계전기 접점을 온 오프(on-off)함으로 해서 자기 궤도의 열차 점유 상태를 나타내는 궤도계전기(42) 등으로 이루어져 있다.
위와 같이 구성된 궤도회로부(40)는 레일을 전기회로의 일부로 사용하여 회로를 구성하고, 차량의 차축이 레일간을 단락하면 그에 연동하여 당해 궤도 계전기 (42)를 포함한 궤도회로가 단락되도록 함으로서 열차의 유무를 검지하는 것이다.
상기 열차 자동 정지장치(50)는 열차가 폐색 신호기(60)에 색등으로 현시되는 신호에 따라 정해진 규정속도를 초과해 진행할 경우 열차의 속도를 자동으로 감속 또는 정지시키기 위한 것으로, 콘덴서(C)와 코일(L)로 이루어져 LC 공진회로를 구성하는 지상자(도시하지 않음)와, 1차 코일과 2차 코일이 소정의 결합도로 유도결합되어 있어 상기 지상자의 공진 주파수를 주파수 인입현상에 의해 감지하는 차상자(도시하지 않음) 등으로 이루어져 있다.
이러한 열차 자동 정지장치(50)는 열차신호의 상황에 따라 주어지는 일정한 주파수에 맞추어 철도 선로상에 설치되어 있는 지상자와 열차내에 설치된 차상자간에 일정한 주파수를 송수신하여 공진을 이루도록 구성하고 열차가 폐색 신호기(60)에 색등으로 현시되는 규정 속도 이상으로 지상에 설치되어 있는 지상자를 통과하여 진행할 경우 일정시간동안 경보음을 발생시키고 지상자와 차상자간의 공진 주파수가 해제되도록 함으로서 규정 속도 이내로 열차를 감속 또는 정지시키도록 하는 것이다.
자동 폐색장치는 특성상 폐색구간별로 각각 설치되어 운용되어야 하므로 전방 폐색구간의 정보를 수신하여 그 정보에 맞게 자기 폐색구간 각 장치의 동작을제어하고, 자기 구간의 조건 정보를 후방의 폐색장치로 송신해야 한다.
상기 전방 및 후방의 인접 폐색구간으로 정보를 송신 및 수신하는 과정에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2에서 "하7" 구간에 열차가 점유하고 있을 경우 궤도회로부(40)에서 열차의 점유 사실을 인지하고 그 정보를 폐색 신호제어기(10)로 전송한다.
그러면 종래 자동 폐색장치의 신호제어기(10)는 그 정보에 의해 "하8" 구간으로 자기 구간에 열차가 점유하고 있음을 알리기 위하여 주파수 송신기(20) 회로 중에서 주의(Y) 신호 또는 진행(G) 신호에 해당하는 정보 신호를 주파수 송신 회로를 통해 후방의 "하8" 구간으로 해당 주파수를 송신하던 동작을 중단하고, 그와 동시에 역에 설치된 신호 기계실로 자기 구간의 정보를 전송하기 위하여 별도의 주파수 송신 회로와 별도의 송신용 케이블(26)을 통해 주파수를 송신하는 동작을 중단하게 된다.
그러면, "하8" 구간의 자동 폐색장치 및 역에 설치된 신호 기계실의 주의(Y) 또는 진행(G) 신호에 해당되는 주파수 정보를 수신하여 폐색 신호기(60)의 해당 색등을 자동 현시할 수 있도록 하기 위한 주파수 수신기(30)에는 "하7" 구간에서 전송되어 오는 주의(Y) 또는 진행(G) 신호 주파수 정보의 수신이 중단됨에 따라 "하7" 구간에 열차가 점유하고 있음을 인지하게 된다.
상기 전방 폐색구간에 열차가 점유하고 있음을 인지하게되는 "하8" 구간의 자동폐색장치는 후행하는 열차가 "하7" 구간으로 진입하지 못하도록 정지를 의미하는 폐색 신호기(60)에 적색등을 현시하게 된다.
상기한 바와 같은 자동폐색장치를 구성하는 회로가 복잡해지는 이유는 철도수송의 안전, 정확, 신속성을 확보하기 위해서는 장치의 고장이 적어야 함은 물론 인명 사고 방지를 위해 고도의 안전성이 절대적으로 유지되어야 하기 때문이며, 이를 위해서는 어떤 형태의 고장이나 오조작 상황이 발생하여도 기기는 항상 안전하게 동작하도록 하는 원칙이 반드시 지켜지도록 설계되어야 하기 때문이다.
그러나, 종래 자동폐색장치는 장치 구동을 위한 신호조건의 작성 로직 (logic)을 계전기의 작동에 의한 계전기 접점을 이용하여 구성하고 그 로직에 의해 제어 조건을 연동시키는 방식이므로 하나의 제어신호를 발생할 때 종래 장치의 현시 신호별 계전기 동작 상태를 나타낸 예시도인 도 3의 표에서 볼 수 있는 바와 같이 대단히 많은 계전기 동작 접점이 요구되게 되는데;
이와 같이 하나의 제어 동작을 구현하는데 소요되는 많은 계전기 접점은 필연적으로 어느 한 계전기의 접점 불량에 의한 장치 전체의 고장으로 이어지는 경우가 빈번하게 발생하였다.
또한 신호제어를 위한 장치 동작시 내부 어느 한 계전기의 접점 불량에 의해 폐색 신호기(60)에 현시되는 속도 조건에 대한 지시 내용과 열차자동정지장치(50)의 작동 내용이 일치하지 않아서 열차를 운행하는 기관사가 종래 장치의 동작에 대해 오인 또는 오해하는 사례가 많이 있었으며, 인접 폐색구간과 정보의 송신 및 수신을 위한 주파수 송신기(20) 및 주파수 수신기(30)도 계전기 접점과 혼합되어 연동되게 구성되어 있으므로 계전기의 동작 접점 장애로 인한 주파수 송수신 불량 및 송수신 주파수간의 간섭 또는 유도 주파수에 의한 주파수 송수신 불량 사고가 자주생겼다.
또, 종래 장치는 무수히 많은 계전기의 동작 접점으로 구동되는 방식이므로 한정된 계전기의 접점으로 인하여 장치 회로 내 여유도(Redundancy)가 없으므로 장치 고장시 대체하기 위해 2중계 구성과 같은 우회회로 구성이 불가능하여 장치 전체의 신뢰성이 취약해지는 문제점이 있었다.
그리고 열차 운행에 필요한 정보 송수신을 위한 주파수 송신기(20) 및 수신기(30)는 정보 전송을 위해 주파수 단위별로 각각 1개의 제어 회로가 형성되므로 다양한 정보의 송수신이 불가능할뿐만 아니라 정보의 양을 증가시킬 경우 1주파수당 제어회로가 하나씩 추가되어야 하므로 기기 전체의 부피가 커지는 문제점이 있었다.
또한, 장치의 특성상 사전 고장 예지기능을 구비할 수가 없어 고장이 발생하면 고장 발생 지점을 보수자가 현장에서 직접 확인하여 복구해야 하므로 그에 따른 복구시간의 지연으로 인해 열차의 안전 운행을 확보하는데 어려움이 따랐다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,
마이크로 프로세서를 이용해 장치회로를 구성하고 모든 구성회로의 동작을 제어할 수 있도록 하여 장치 제어에 이용되는 계전기 접점을 최소화함으로서 보다 정확한 신호 제어 및 종래 계전기 접점 불량으로 인한 장치의 고장을 최소화는데 제 1의 목적이 있다.
또한, 신호제어를 위한 핵심 구성요소를 완전 전자화(computerization)하여열차 운행에 필요한 신호를 제어할 수 있도록 하는 신호 제어장치를 평상시에 사용되는 상용 제어회로와, 만일의 경우 상용 제어회로의 고장발생시에 그 고장의 복구시까지 상용 제어회로를 대체하여 열차 운행에 차질이 없도록 사용되는 비상용 제어회로의 2중계로 장치를 구성하는데 제 2의 목적이 있다.
그리고, 주파수 분할을 위한 멀티플렉서(MUX) 및 정보 신호의 송수신을 위한 변복조기(MODEM)를 이용해 데이터를 송수신할 수 있도록 하여 구성 장치의 부피를 줄이고 하나의 송수신장치를 통해 인접 폐색구간 및 철도역과 열차 운행에 필요한 기본 정보 외에도 다양한 정보를 송수신할 수 있도록 하는데 제 3의 목적이 있다.
또한, 장치의 동작 상태를 육안으로 확인할 수 있도록 디스플레이장치를 설치하여 각 폐색구간 및 철도역에서 자기 구간에 설치된 장치의 동작 상태나 폐색구간에 연결되어 있는 모든 장치의 동작 상태 등의 정보를 필요에 따라 용이하게 파악 및 확인할 수 있도록 하여 장치의 고장이 발생하기 전에 미리 점검할 수 있도록하고 고장 발생시 보수자가 고장 발생 지점을 확인하여 신속하게 장치를 복구시킬 수 있도록 하는데 제 4의 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성에 대해 관련 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4a는 본 발명의 구성 블록도이고, 도 4b는 2중계로 구성된 본 발명의 구성 블록도이며, 도 5는 본 발명에서 데이터 입출력부의 회로 구성도이고, 도 6은 디스플레이부의 구성 블록도이다.
도 1은 종래 장치의 구성도
도 2는 종래 장치의 주파수 송수신시의 신호 흐름를 나타낸 설명도
도 3은 종래 장치의 현시 신호별 계전기 동작 상태를 나타낸 예시도
도 4a는 본 발명의 구성 블록도
도 4b는 2중계로 구성된 본 발명의 구성 블록도
도 5는 본발명에서 데이터 입출력부의 회로 구성도
도 6은 디스플레이부의 구성 블록도
도 7은 본 발명의 동작 실시예도
도 8은 본 발명에서 디스플레이부의 구성 실시예도
***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *****
100: 궤도회로부 110: 궤도 송신기
120: 궤도 수신기 130: 궤도 계전기
200: 신호제어부 210: 중앙처리부
211, 221, 241, 320: 마이크로 프로세서 212: 메모리
220: 궤도회로 감시부 222: 신호 변환기
223: 정합 트랜스 230: 데이터 송수신부
231: 신호 다중화기 232, 232a: 변복조기
240: 데이터 입출력 제어부 242: 출력신호 제어부
243: 입력신호 제어부 244: 트랜지스터 어레이
245: 신호 입출력회로부 246: 검지회로부
300: 디스플레이부 310: 정보 수신기
330: 기억장치 340: 디스플레이 드라이버
350: 문자표시부 360: 고장검지용 램프 표시부
370: 입력장치 400: 신호기
500: 열차자동정지장치 제어지상자부 510: 정지신호 제어 계전기
520: 주의신호 제어 계전기 530: 진행신호 제어계전기
600: 전원공급장치
본 발명인 전자제어식 자동 폐색장치는 도 4a 및 4b에서와 같이 소정의 열차 검지용 신호를 궤도에 송신하고 그 수신된 신호를 통해 자기 폐색구간 내의 열차 점유 상황을 파악하기 위한 궤도회로부(100)와;
상기 궤도회로부(100)에서 전송되는 신호를 통해 자기 궤도의 열차의 점유 유무를 확인한 후 인접 폐색구간의 동 자동폐색 장치로 그 신호에 대한 정보를 전송하고 전방의 폐색구간에서 전송되는 신호 현시 조건에 대한 정보 신호를 수신한 후, 장치 내부에서 마이크로 프로세서에 의한 신호처리 및 연산과정을 거쳐 열차 안전운행에 필요한 각각의 장치를 제어하는 신호제어부(200)와;
전방 및 후방 인접폐색구간에 위치한 신호기(400) 램프의 현시 상태 및 각 구성요소에 인가되는 전압의 크기와 신호제어부(200) 내에 있는 각 구성요소의 동작 상태 등에 관한 정보를 육안으로 확인할 수 있도록 표시함으로서 보수자가 장치의 동작 상태를 용이하게 파악할 수 있게 하는 디스플레이부(300)와;
전방 폐색구간에서 전송되어오는 정보에 맞추어 열차 운행속도의 조건을 색등으로 현시하기 위한 신호기(400)와;
상기 신호기(400)에 현시되는 속도 조건 이상으로 열차가 운행될 경우 선행 열차와의 충돌 및 추돌을 방지하기 위해 열차를 자동으로 정지시키기 위한 열차자동정지장치 제어 지상자부(500)와;
각 장치의 구동에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급장치(600)로 구성되어 있다.
상기 궤도회로부(100)는 평상시 열차의 점유 상황을 검지하기 위한 검지용신호를 절연된 열차 운행용 선로의 양측으로 송신하고, 자기 궤도 내 열차 점유시는 열차의 차축에 의한 궤도 양 선로의 단락에 의해 검지용 신호의 송신이 중단되는 궤도 송신기(110)와;
궤도 송신기(110)에서 평상시 송신하는 고전압 임펄스나 주파수와 같은 검지용 신호를 열차 운행용 선로의 양측에서 수신하여 중앙제어부(200)로 그 정보를 전송하고, 자기 궤도 내 열차 점유시 궤도 송신기(110)에서 검지용 신호 송신이 중단됨에 따라 검지용 신호의 수신이 중단되는 궤도 수신기(120)와;
궤도 수신기(120)에 연결되어 평상시는 궤도 송신기(110)에서 송신하는 검지용 신호에 의해 온(ON)되어 여자상태로 있다가 자기 폐색구간 내 열차의 점유시에는 궤도 송신기(110) 및 궤도 수신기(120)의 동작이 중단됨에 따라 오프(OFF)되어 낙하되는 궤도 계전기 (130)로 이루어져 있다.
상기 신호제어부(200)는 외부 및 내부 각 장치에서 전송되는 신호를 처리하여 각 구성요소의 동작을 제어하기 위한 중앙처리부(210)와;
궤도회로부(100)에서 전송되는 신호를 통해 자기 폐색구간 내 열차 점유 상태를 파악하고 궤도 송신기(110) 및 궤도 수신기(120)의 동작전압을 실시간으로 측정하여 고장 유무를 감시하기위한 궤도회로 감시부(220)와;
자기 폐색구간의 열차 점유 정보 및 열차 운행에 필요한 정보를 인접 폐색구간으로 송신하고 인접 폐색구간의 정보를 수신하기 위한 데이터 송수신부(230)와;
데이터 송수신부(230)를 통해 전송되어온 전방 폐색구간의 열차 점유 정보에 따라 신호기(400) 및 열차자동정지장치 제어 지상자부(500)를 제어하기 위한 데이터 입출력부(240: DI/O)로 이루어져 있다.
상기 중앙처리부(210)는 각 구성요소에서 전송되는 신호 데이터를 분석 및 처리하고 각 구성요소를 통합적으로 제어하기 위한 마이크로 프로세서(MPU, CPU: 211)와;
장치 구동에 필요한 각종 데이터를 저장하기 위한 램(RAM)과 같은 메모리 (212)로 이루어져 있다.
상기 궤도회로 감시부(220)는 궤도회로부(100)에서 전송되는 자기 궤도의 열차 점유 정보 신호를 실시간으로 분석하고, 분석한 정보를 데이터 송수신부(230)를 통해 인접 폐색구간의 동 자동폐색장치로 전송할 수 있도록 중앙처리부(210)로 그 정보 신호를 전송하고 각 회로를 제어하기 위한 마이크로 프로세서(221)와;
궤도회로부(100)에서 전송되는 아날로그 데이터를 마이크로 프로세서가 처리할 수 있도록 디지털 데이터로 변환하기 위한 신호 변환기(222)와;
신호기(400) 각 램프의 전압, 궤도 송신기(110) 및 궤도 수신기(120)의 전압을 측정하여 각 구성요소의 고장을 감지하기 위하여 궤도회로 감시부(220)의 입력측에서 임피던스 정합을 취하는 정합 트랜스(223) 등으로 이루어져 있다.
상기 데이터 송수신부(230)는 궤도회로 감시부(220)에서 측정된 자기 궤도의 열차 점유 상황에 대한 정보 데이터, 각 구성요소의 전압 레벨 및 열차 운행에 필요한 정보 신호 데이터를 전방 및 후방의 인접 폐색구간에 설치된 자동폐색장치로의 전송시에 데이터가 중복되지 않도록 데이터 멀티플렉싱(Data multiplexing: 데이터 다중화)하는 신호 다중화기(231)와;
다중화된 각각의 신호를 통신회선을 통해 인접 폐색구간에 설치된 동 장치로의 송신 및 인접 폐색구간의 동 장치에서 전송되는 정보 신호를 수신하기 위한 변복조기(232)로 이루어져 있다.
또한, 상기 데이터 송수신부(230)는 건널목이 설치되어 있는 폐색구간일 경우 통행로 차단기, 경보기와 같은 건널목 제어장치의 동작 상태에 대한 정보 신호를 전송받아 보수자가 신속하게 파악 및 확인할 수 있도록 자동폐색장치와 건널목 제어장치간에 정보 신호를 송수신하는 변복조기(232a)가 추가로 설치되어 운용되게 된다.
상기 데이터 입출력 제어부(240)는 도 5에서와 같이 외부 및 내부 회로에서 전송되는 신호를 처리하고 내부 각 회로를 제어하기 위한 마이크로 프로세서(241)와, 마이크로 프로세서(241)에서 출력되는 신호를 통해 인접한 전방 폐색구간에서 전송된 열차 점유 정보에 맞게 신호기(400) 색등의 자동 현시 및 현시되는 속도 조건 이상으로 열차가 운행될 경우 선행 열차와의 충돌 및 추돌 사고방지를 위하여 열차를 자동 정지시킬 수 있도록 하는 열차자동정지장치 제어 지상자부(500)를 제어하기 위한 각 회로에 전송되어 온 정보와 일치하는 신호를 인가하는 출력신호 제어부(242)와;
데이터 입출력 제어부(240) 내의 각 회로에서 전송되어오는 정보신호를 인가받은 후 그 정보신호에 따라 신호기(400) 램프의 현시를 제어하고 외부 보수자가 장치의 동작 상태를 확인 및 대처할 수 있도록 신호의 제어 및 처리를 담당하는 마이크로 프로세서(241)에 정보신호를 전송하는 입력신호 제어부(243)와;
출력신호 제어부(242)에서 출력되는 정보신호에 맞게 해당 회로장치를 구동 및 제어할 수 있도록 일련의 트랜지스터 집합으로 구성되어 있는 트랜지스터 어레이(244)와;
트랜지스터 어레이(244)에서 선택된 트랜지스터 출력신호에 따라 신호기 (400) 색등의 자동 현시 및 열차자동정지장치 제어지상자부(500)를 제어하기 위한 신호를 인가하는 신호입출력 회로부(245)와;
신호기(400) 램프의 필라멘트 단심 여부 및 열차자동정지장치 제어지상자부 (500)의 고장 여부를 실시간으로 검지하고 그 검지한 정보를 외부로 전송할 수 있도록 입력신호 제어부(243)로 신호 전송하는 검지회로부(246)로 이루어져 있다.
상기한 바와 같은 신호제어부(200)는 도 4b에 나타낸 바와 같이 평상시 신호제어에 사용되는 상용계 회로와, 상용계 회로의 고장 발생시 고장의 복구시까지 열차 운행에 차질이 없도록 자동 절체되어 상용계 회로의 동작을 대체하여 수행할 수 있도록 상용계 회로와 동일한 회로로 구성되고 동일한 동작을 수행하는 예비계 회로의 2중계 회로로 구성되어 있다.
상기 디스플레이부(300)는 도 6에서와 같이 신호제어부(200)로부터 열차 운행 및 장치 점검에 필요한 정보 신호를 수신하고 수신한 정보 신호를 장치 내부에서 처리할 수 있도록 신호 변환하는 정보 수신기(310)와;
정보 수신기(310)에서 수신된 정보 신호를 분석하고 그에 따른 회로 제어와 외부 보수자에 의해 입력된 명령을 수행하기 위한 마이크로 프로세서(320)와;
마이크로 프로세서(320) 구동에 필요한 정보 및 열차의 운행 기록 등의 데이터를 저장하기 위한 기억장치(330)와;
마이크로 프로세서(320)에서 전송되어 온 정보에 따라 문자 표시부(350) 및 고장 검지용 램프 표시부(360)를 구동시키기 위한 디스플레이 드라이버(340)와;
디스플레이 드라이버(340)의 제어에 의해 신호제어부(200)에서 전송된 자기 궤도회로 송수신 전압과 신호기(400)의 램프 전압 및 열차자동정지장치 제어부 (500)의 동작 전압 등의 정보가 문자로 표시되도록 하는 문자 표시부(350)와;
신호제어부(200)에서 전송된 인접 폐색구간의 신호기(400)의 현시 상태와 자기 궤도 신호기(400)의 현시 상태 표시 및 신호기(400) 램프의 단선 확인 표시와 2중계로 구성되어 있는 신호제어부(200)의 동작이 상용계 회로에 의해서 동작하는지 예비계 회로에서 동작하는지의 확인 정보가 램프의 점등 및 소등 상태로 간편하게 확인할 수 있도록 하는 고장 검지용 램프 표시부(360)와;
보수자가 인접한 각 폐색구간의 장치 점검 및 동작 상태를 확인하려고 할 경우 확인할 폐색구간 정보를 선택할 수 있도록 하는 입력장치(370)로 이루어져 있다.
상기 신호기(400)는 전방 폐색구간의 열차 점유 정보 상황에 맞도록 열차의 운행 속도를 지시하는 정지(R), 주의(Y) 및 진행(G) 램프가 데이터 입출력부(240)의 제어에 의해 자동 현시되며 각 램프 필라멘트의 단선을 대비하여 주심과 부심의 이중 필라멘트로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 열차자동정지장치 제어지상자부(500)는 열차 운행을 위한 궤도에 코일 (L)과 콘덴서(C)로 이루어져 LC 공진회로를 구성하는 지상자와, 1차 코일과 2차 코일이 소정의 결합도로 유도결합되어 있어 상기 지상자의 공진 주파수를 주파수 인입 현상에 의해 감지하는 차상자 등으로 이루어져 있는 열차자동정지장치 (ATS:Automatic train Stop system)와 연결하여 전방 폐색구간의 신호제어부(200)에서 전송되어온 열차 점유 정보에 맞게 신호기(400)에 현시되는 열차 운행 속도 조건에 대한 정보와 일치하도록 열차의 운행 속도를 제어하기 위하여 적색등이 점등될 경우 열차를 정지시키기 위한 정지신호 제어 계전기(510)와;
주의 램프가 점등될 경우 정해져 있는 기준 속도 이상으로 운행될 경우 열차를 정지시키기 위한 주의신호 제어 계전기(520)와;
전방의 폐색구간에 열차가 점유하고 있지 않아 진행(녹색)등이 점등될 경우 열차가 원활하게 운행될 수 있도록 하는 진행신호 계전기(530)로 구성되어 있다.
상기 열차자동정지장치 제어지상자부(500)는 전방 폐색구간의 열차 점유정보 신호를 분석한 후 그 점유정보 신호에 따라 데이터 입출력부(240)에서 인가되는 제어신호에 맞게 정지 및 주의, 진행신호 제어 계전기(510, 520, 530) 중에서 해당되는 제어 계전기를 선택하여 동작되도록 함으로서, 선택된 제어 계전기와 연결되어 있는 지상자와 열차내에 설치된 차상자와의 공진 주파수에 의해 운행되는 열차의 속도를 감속 및 정지시킬 수 있도록 하는 것이다.
상기 전원공급장치(600)는 상용 전원에서 공급되는 전력의 크기를 장치 구동에 알맞게 변환하여 사용할 수 있도록 트랜스 등을 이용해 구성되며 정전이나 부분적인 송전선로 장애시를 대비해 보조전원 장치를 추가하여 구성하는 것이 바람직하다.
그리고, 각 철도역에는 역 내 구간의 열차 운행에 필요한 신호를 제어하고 신호전송을 위하여 연결되어 있는 모든 자동 폐색장치에서 전송되는 자기 구간의 장치 동작 정보를 통합적으로 수신하여 보수자가 용이하게 각 폐색구간의 장치 동작 상태를 점검 및 감시할 수 있도록 하여 장치 고장을 예방하고 임의의 폐색구간에서 고장이 발생하더라도 고장 발생 지점을 용이하게 파악하여 고장의 복구 시간을 단축시킬 수 있도록 궤도회로부(100)와, 신호제어부(200)와, 디스플레이부(300) 등의 장치 회로를 별도로 설치하여 운용된다.
상기한 바와 같이 구성되어 있는 본 발명인 전자제어식 자동 폐색장치는 궤도의 각 폐색구간마다 동일한 장치가 설치되어 서로 연계되어 동작되는 것이므로 본 발명의 전체 구성 실시예도인 도 7을 통해 장치의 동작에 대해 상세히 설명한다.
각 폐색구간의 궤도회로부(100)의 궤도 송신기(110) 및 궤도 수신기(120)는 자기 궤도 레일의 양측에 각각 연결되며 궤도 송신기(110)는 상시 열차 점유 검지용 고전압 임펄스(HVIT)나 주파수 신호(AF)를 궤도로 송신하고, 그 송신된 고전압 임펄스 또는 주파수 신호는 철도선로의 레일을 통하여 궤도 수신기(120)에서 수신하여 궤도 계전기를 여자시킨다.
열차가 자기 폐색구간에 진입할 경우 열차 차륜에 의한 선로의 단락으로 인하여 선로의 다른 일측에 연결되어 있는 궤도 수신기(120) 및 궤도 계전기(130)에는 상기 고전압 임펄스 및 주파수 신호가 인가되지 않으므로 궤도 계전기(130)가 낙하된다.
신호제어부(200)의 궤도회로 감시부(220)는 전송되어온 상기 궤도 계전기 (130)의 동작 신호와 궤도 송신기(110) 및 궤도 수신기(120)의 전압 레벨을 장치 내부에서 인식할 수 있도록 신호변환 과정을 거친 후, 그 신호를 통해 자기 궤도에 열차가 점유하고 있음을 인지하게 된다.
상기 궤도회로 감시부(220)에서 인지된 자기 궤도의 열차 점유 정보와 궤도 송신기(110) 및 궤도 수신기(120)의 전압 레벨은 중앙처리부(210)를 경유하여 데이터 송수신부(230)의 신호 다중화기(231)로 전송된다.
본 발명에서는 자기 궤도의 열차 점유 정보 외에도 각 장치의 점검을 위한 정보와 전방 폐색구간에서 수신한 열차 점유 상황에 대한 정보 등 열차 운행에 필요한 각종 정보를 동시에 인접 폐색구간으로 전송하게 되는데, 이러한 각각의 정보는 시리얼(serial) 통신으로 전송시에 정보가 겹쳐서 정보 신호가 손상되지 않도록 신호 다중화기(231)에서 데이터 멀티플렉싱 과정을 거친다.
상기 신호 다중화기(231)를 거친 각각의 정보 신호는 인접 폐색구간의 동 장치로 동시에 전송할 수 있도록 변복조기(232)에 인가되고, 그 인가된 정보 신호는통신회선을 통해 전송될 수 있도록 신호를 변환하여 인접 폐색구간으로 정보 신호를 전송하게 된다.
전방의 인접 폐색구간에서 전송하는 정보는 후방 인접 폐색구간에 설치된 동장치의 변복조기(232)로 전송되며, 전송되어 신호는 변복조기(232)에서 다시 원래의 신호로 변환하게 된다.
상기 변환된 신호는 중앙처리부(210)에서 분석한 후 전방 폐색구간에 열차가점유하고 있음을 인지하고 그 정보를 데이터 입출력 제어부(240)로 전송하게 된다.
상기 전송된 신호는 데이터 입출력 제어부(240) 내 마이크로 프로세서(241)를 경유하여 출력신호제어부(242)로 전달되고 트랜지스터 어레이(244)(Transister array)에서 전방 폐색구간 열차 점유시 정보에 해당하는 트랜지스터를 도통시키게 된다.
상기 도통된 회로 신호는 출력신호제어부(242)의 릴레이(DI/O Ry1)의 접점을 통하여 트랜지스터 어레이(244)가 도통되어 광결합기(PC3)로 도통하게 된다.
그러면 무접점 릴레이의 일종인 SSR(Solid State Relay)의 FET가 도통하게 되고 신호기(400)의 적색 신호 램프의 필라멘트에 전원이 인가되어 신호기(400)의 정지신호를 의미하는 적색등(R)을 점등시켜 기관사가 이를 확인하고 운행중인 열차를 정지시킬 수 있도록 하는 것이다.
또한, 정지 신호와 일치하도록 열차 자동정지장치 제어부(600)의 정지신호 제어 계전기(510)에 신호를 인가하여 기관사의 실수 등으로 현시되는 조건 속도 이상으로 열차가 운행될 경우 정지신호 제어 계전기(510)에 의한 궤도에 설치되는 지상자와 열차 내의 차상자간의 공진 주파수 해제로 열차 내에 설치된 제동기에 의해 열차가 자동으로 정지되도록 하는 것이다.
상기 데이터 입출력제어부(240)에서 신호기(400) 램프의 단심을 검지하는 동작 및 안전측(fail-safe) 동작에 대해 실시예를 들어 설명한다.
주의 신호인 황색 등(Y)이 현시되어 점등되었을 경우, 검지회로부(246)의 다이오드 광결합기 PC2의 양(+)극측은 저항 R4와 연결되어 구동용 전압원인 직류50[V] 양극측의 다이오드 D2와 연결되고 음(-)극측은 광결합기 PC1의 저항 R3과 전계효과 트랜지스터 FET1의 드레인(Drain)과 연결되어 광결합기 PC2의 다이오드가 발광하게 된다.
상기 광결합기 PC2가 동작하면 트랜지스터 DT2의 출력은 입력제어부로 전달되고 이 신호를 통해 마이크로 프로세서가 광결합기 PC2의 동작 상태를 감지하여 현재 주의 신호 램프의 주심이 점등되었음을 인지한 다음 전방 폐색구간의 상황에 따라 전송된 주의신호와 비교하여 일치하는지를 확인하여 이상유무를 감지하게 된다.
어떤 원인에 의해 주의 신호를 의미하는 황색등의 주심(geh)이 단선되었을 경우 전계효과 트랜지스터 FET1의 소스(Source)측에는 전류가 흐르지 못하므로 FET1이 동작하지 않고 광결합기 PC2가 발광하지 않게 된다.
상기 광결합기 PC2가 발광하지 않으면 트랜지스터 DT2에서 신호가 출력되지 않으므로 마이크로 프로세서(241)가 광결합기 PC2가 동작하지 않음을 감지한 다음 황색등의 부심을 동작시키도록 트랜지스터 어레이의 T3를 도통시키게 된다.
상기 T3의 출력은 광결합기 PC6을 도통시켜 전계효과 트랜지스터 FET2를 도통시켜서 황색 등의 부심 필라멘트(gen)를 점등시키게 된다.
상기한 바와 같이 황색 등의 부심이 점등되면 단심 검지용 광결합기 PC5가 도통하게 되고, 그 신호는 DT4에 인가된 후 마이크로 프로세서에 주심이 아닌 부심 필라멘트가 점등되었음을 전달한다.
마이크로 프로세서는 주심이 단심되었다는 정보를 신호제어부(200)로 전송하고 신호제어부(200)의 중앙처리부(210)는 주심이 단심되었다는 정보를 통신회선을통해 보수자가 확인할 수 있도록 디스플레이부(300) 및 철도역으로 전송하게 된다.
그리고, 만약에 진행 신호 색등의 주심 및 부심이 모두 단선되었을 경우 장치가 안전측(fail-safe)으로 동작되어 보수자가 램프를 교체하기 전까지 주의 신호 색등(Y)을 점등시켜 열차 운행에 차질이 없도록 하며, 정지 신호 색등(R)의 주심 및 부심이 모두 단선되었을 경우에 전방 폐색구간에서 정지신호가 현시되었을 경우 모든 색등이 소등되도록 하여 열차를 운행하는 기관사가 신호등을 확인한 후 이상이 있음을 감지하도록 하여 그 상황에 대처하여 열차를 운행할 수 있도록 한다.
또한 데이터 입출력제어부(240)는 전방 폐색구간에서 전송되어온 정보에 따라 신호기(400)의 해당 램프를 점등시킨 다음 점등시킨 램프의 위치 정보를 중앙처리부(210)로 전송하고 점등시킨 색등의 위치 정보와 전방 폐색구간에서 전송되어 온 정보와 비교하여 오류가 있을 경우 중앙처리부(210)가 이를 인식하고 정지신호 색등이 점등되도록 하여 기관사가 열차의 안전운행을 위하여 일단 확인 후 진행할 수 있도록 한다.
그리고 상기한 바와 같이 동작되는 모든 장치의 동작 상태가 디스플레이부 (300)에 표시되어 보수자가 용이하게 장치의 동작을 점검할 수 있도록 한다.
또한 각 역에서는 연결된 모든 폐색 구간의 장치 동작 정보를 수신하여 보수자가 용이하게 전체 폐색구간의 장치 동작 상태를 점검할 수 있게 하고, 만약 어느 폐색구간에서 장치 고장이 발생할 경우 고장 발생 지점을 즉시 확인할 수 있으므로 용이하게 고장이 발생한 지점의 장치를 복구시킬 수 있도록 하는 것이다.
상기 디스플레이부(300)에 표시되는 내용에 대해 디스플레이부의 구성 실시예도인 도 8을 통하여 설명하면 2중계로 구성되어 있는 마이크로 프로세서(CPU), 변복조기(MODEM), 데이터 입출력부(DI/O), 궤도회로 감시부 (TLD) 등의 주요 구성요소와 건널목이 설치되어 있는 구간일 경우 건널목 제어 장치와의 교신을 위한 변복조기의 동작이 평시에 사용되는 상용계로 동작하는지, 어떤 원인에 의해 비상시 사용되는 예비계 회로로 구동되는지를 간편하게 파악할 수 있도록 램프로 표시되도록 하고 궤도회로에 송수신되는 전압 및 각 장치의 구동을 위해 인가되는 전압 등의 크기가 실시간 문자로 표시되도록 하고 장치가 동작하기 위한 기준 전압과 현재 인가되고 있는 전압 및 장치 구동에 필요한 최소한의 전압 크기가 표시되도록 하여 보수자가 사전에 표시되는 수치를 비교함으로서 고장 발생을 예방할 수 있도록 한다.
그리고, 보수자가 직접 전후방 인접 폐색구간에 가지 않고도 신호기(400) 의 신호 현시 상태를 파악할 수 있도록 표시되어 동일한 장치가 연계되어 동작되는 본 발명의 신호 현시 제어에 이상이 있는지의 여부를 파악할 수 있도록 하는 것이다.
상기 디스플레이부(300)는 반드시 예시한 바와 같이 구성되는 것이 아니고 본 발명의 기술 및 요지를 벗어나지 않는 한도 내에서 표시 내용 및 표시 정보를 변경할 수도 있다.
상기한 바와 같이 본 발명은 모든 장치 구성요소가 마이크로 프로세서에 의해 제어되므로 오류 발생요인이 감소되고 보다 정확한 제어가 가능하며 주요 구성요소가 2중계로 구성되어 있어 고장이 발생하더라도 고장 발생 지점의 복구시까지 예비회로에 의해 작동 중단없이 열차가 운행될 수 있도록 함으로서 장치 신뢰성이 향상되는 장점이 있다.
또한, 열차 운행에 필요한 기본 정보 및 장치 동작 상황에 대한 정보 등의 다양한 정보를 하나의 주파수 송수신 장치를 사용하여 송수신할 수 있으므로 열차 운행에 필요한 기본 정보 외 필요한 정보를 송수신하더라도 정보 송수신에 필요한 장치를 추가할 필요가 없어 장치의 간소화 및 장치 이용의 효율성이 증대되는 장점이 있다.
그리고, 보수자가 열차 운행 상황 및 각 장치의 동작 상태를 상시 확인할 수 있으므로 장치의 고장을 사전에 예방하고, 고장 발생시 고장 발생 지점을 신속하고 정확하게 확인하여 보수할 수 있으므로 안전을 최우선으로 하는 열차 운행에 있어 안전을 확보할 수 있는 대단히 유용한 발명이다.
Claims (11)
- 소정의 열차 검지용 신호를 궤도에 송신하고 그 수신된 신호를 통해 자기 폐색구간 내의 열차 점유 상황을 파악하기 위한 궤도회로부(100)와;상기 궤도회로부(100)에서 전송되는 신호를 통해 자기 궤도의 열차의 점유 유무를 확인한 후 인접 폐색구간의 동 자동폐색 장치로 그 신호에 대한 정보를 전송하고 전방의 폐색구간에서 전송되는 신호 현시 조건에 대한 정보 신호를 수신한 후, 장치 내부에서 마이크로 프로세서에 의한 신호처리 및 연산과정을 거쳐 열차 안전운행에 필요한 각각의 장치를 제어하는 신호제어부(200)와;전방 및 후방 인접폐색구간에 위치한 신호기(400) 램프의 현시 상태 및 각 구성요소에 인가되는 전압의 크기와 신호제어부(200) 내에 있는 각 구성요소의 동작 상태 등에 관한 정보를 육안으로 확인할 수 있도록 표시함으로서 보수자가 장치의 동작 상태를 용이하게 파악할 수 있게 하는 디스플레이부(300)와;전방 폐색구간에서 전송되어오는 정보에 맞추어 열차 운행속도의 조건을 색등으로 현시하기 위한 신호기(400)와;상기 신호기(400)에 현시되는 속도 조건 이상으로 열차가 운행될 경우 선행 열차와의 충돌 및 추돌을 방지하기 위해 열차를 자동으로 정지시키기 위한 열차자동정지장치 제어 지상자부(500)와;각 장치의 구동에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급장치(600)로 구성되어 있음을 특징으로 하는 전자제어식 자동 폐색장치.
- 제 1항에 있어서,궤도회로부(100)는 평상시 열차의 점유 상황을 검지하기 위한 검지용 신호를 절연된 열차 운행용 선로의 양측으로 송신하고, 자기 궤도 내 열차 점유시는 열차의 차축에 의한 궤도 양 선로의 단락에 의해 검지용 신호의 송신이 중단되는 궤도 송신기(110)와;궤도 송신기(110)에서 평상시 송신하는 고전압 임펄스나 주파수와 같은 검지용 신호를 열차 운행용 선로의 양측에서 수신하여 중앙제어부(200)로 그 정보를 전송하고, 자기 궤도 내 열차 점유시 궤도 송신기(110)에서 검지용 신호 송신이 중단됨에 따라 검지용 신호의 수신이 중단되는 궤도 수신기(120)와;궤도 수신기(120)에 연결되어 평상시는 궤도 송신기(110)에서 송신하는 검지용 신호에 의해 온(ON)되어 여자상태로 있다가 자기 폐색구간 내 열차의 점유시에는 궤도 송신기(110) 및 궤도 수신기(120)의 동작이 중단됨에 따라 오프(OFF)되어 낙하되는 궤도 계전기 (130)로 이루어져 있음을 특징으로 하는 전자제어식 자동 폐색장치.
- 제 1항에 있어서,신호제어부(200)는 외부 및 내부 각 장치에서 전송되는 신호를 처리하여 각 구성요소의 동작을 제어하기 위한 중앙처리부(210)와;궤도회로부(100)에서 전송되는 신호를 통해 자기 폐색구간 내 열차 점유 상태를 파악하고 궤도 송신기(110) 및 궤도 수신기(120)의 동작전압을 실시간으로 측정하여 고장 유무를 감시하기위한 궤도회로 감시부(220)와;자기 폐색구간의 열차 점유 정보 및 열차 운행에 필요한 정보를 인접 폐색구간으로 송신하고 인접 폐색구간의 정보를 수신하기 위한 데이터 송수신부(230)와;데이터 송수신부(230)를 통해 전송되어온 전방 폐색구간의 열차 점유 정보에 따라 신호기(400) 및 열차자동정지장치 제어 지상자부(500)를 제어하기 위한 데이터 입출력부(240: DI/O)로 이루어져 있음을 특징으로 하는 전자제어식 자동 폐색장치.
- 제 3항에 있어서,중앙처리부(210)는 각 구성요소에서 전송되는 신호 데이터를 분석 및 처리하고 각 구성요소를 통합적으로 제어하기 위한 마이크로 프로세서(MPU, CPU: 211)와;장치 구동에 필요한 각종 데이터를 저장하기 위한 램(RAM)과 같은 메모리 (212)로 이루어져 있음을 특징으로 하는 전자제어식 자동 폐색장치.
- 제 3항에 있어서,궤도회로 감시부(220)는 궤도회로부(100)에서 전송되는 자기 궤도의 열차 점유 정보 신호를 실시간으로 분석하고, 분석한 정보를 데이터 송수신부(230)를 통해 인접 폐색구간의 동 자동폐색장치로 전송할 수 있도록 중앙처리부(210)로 그 정보 신호를 전송하고 각 회로를 제어하기 위한 마이크로 프로세서(221)와;궤도회로부(100)에서 전송되는 아날로그 데이터를 마이크로 프로세서가 처리할 수 있도록 디지털 데이터로 변환하기 위한 신호 변환기(222)와;신호기(400) 각 램프의 전압, 궤도 송신기(110) 및 궤도 수신기(120)의 전압을 측정하여 각 구성요소의 고장을 감지하기 위하여 궤도회로 감시부(220)의 입력측에서 임피던스 정합을 취하는 정합 트랜스(223) 등으로 이루어져 있음을 특징으로 하는 전자제어식 자동 폐색장치.
- 제 3항에 있어서,데이터 송수신부(230)는 궤도회로 감시부(220)에서 측정된 자기 궤도의 열차 점유 상황에 대한 정보 데이터, 각 구성요소의 전압 레벨 및 열차 운행에 필요한 정보 신호 데이터를 전방 및 후방의 인접 폐색구간에 설치된 자동폐색장치로의 전송시에 데이터가 중복되지 않도록 데이터 멀티플렉싱(Data multiplexing: 데이터 다중화)하는 신호 다중화기(231)와;다중화된 각각의 신호를 통신회선을 통해 인접 폐색구간에 설치된 동 장치로의 송신 및 인접 폐색구간의 동 장치에서 전송되는 정보 신호를 수신하기 위한 변복조기(232)로 이루어져 있음을 특징으로 하는 전자제어식 자동 폐색장치.
- 제 3항에 있어서,상기 데이터 송수신부(230)는 건널목이 설치되어 있는 폐색구간일 경우 통행로 차단기, 경보기와 같은 건널목 제어장치의 동작 상태에 대한 정보 신호를 전송받아 보수자가 신속하게 파악 및 확인할 수 있도록 자동폐색장치와 건널목 제어장치간에 정보 신호를 송수신하는 변복조기(232a)가 추가로 설치되어 운용되게 됨을 특징으로 하는 전자제어식 자동 폐색장치.
- 제 3항에 있어서,데이터 입출력 제어부(240)는 외부 및 내부 회로에서 전송되는 신호를 처리하고 내부 각 회로를 제어하기 위한 마이크로 프로세서(241)와, 마이크로 프로세서 (241)에서 출력되는 신호를 통해 인접한 전방 폐색구간에서 전송된 열차 점유 정보에 맞게 신호기(400) 색등의 자동 현시 및 현시되는 속도 조건 이상으로 열차가 운행될 경우 선행 열차와의 충돌 및 추돌 사고방지를 위하여 열차를 자동 정지시킬 수 있도록 하는 열차자동정지장치 제어 지상자부(500)를 제어하기 위한 각 회로에 전송되어 온 정보와 일치하는 신호를 인가하는 출력신호 제어부(242)와;데이터 입출력 제어부(240) 내의 각 회로에서 전송되어오는 정보신호를 인가받은 후 그 정보신호에 따라 신호기(400) 램프의 현시를 제어하고 외부 보수자가 장치의 동작 상태를 확인 및 대처할 수 있도록 신호의 제어 및 처리를 담당하는 마이크로 프로세서(241)에 정보신호를 전송하는 입력신호 제어부(243)와;출력신호 제어부(242)에서 출력되는 정보신호에 맞게 해당 회로장치를 구동 및 제어할 수 있도록 일련의 트랜지스터 집합으로 구성되어 있는 트랜지스터 어레이(244)와;트랜지스터 어레이(244)에서 선택된 트랜지스터 출력신호에 따라 신호기(400) 색등의 자동 현시 및 열차자동정지장치 제어지상자부(500)를 제어하기 위한 신호를 인가하는 신호입출력 회로부(245)와;신호기(400) 램프의 필라멘트 단심 여부 및 열차자동정지장치 제어지상자부 (500)의 고장 여부를 실시간으로 검지하고 그 검지한 정보를 외부로 전송할 수 있도록 입력신호 제어부(243)로 신호 전송하는 검지회로부(246)로 이루어져 있음을 특징으로 하는 전자제어식 자동 폐색장치.
- 제 1항에 있어서,신호제어부(200)는 평상시 신호제어에 사용되는 상용계 회로와, 상용계 회로의 고장 발생시 고장의 복구시까지 열차 운행에 차질이 없도록 자동 절체되어 상용계 회로의 동작을 대체하여 수행할 수 있도록 상용계 회로와 동일한 회로로 구성되고 동일한 동작을 수행하는 예비계 회로의 2중계 회로로 구성되어 있음을 특징으로 하는 전자제어식 자동 폐색장치.
- 제 1항에 있어서,디스플레이부(300)는 신호제어부(200)로부터 열차 운행 및 장치 점검에 필요한 정보 신호를 수신하고 수신한 정보 신호를 장치 내부에서 처리할 수 있도록 신호 변환하는 정보 수신기(310)와;정보 수신기(310)에서 수신된 정보 신호를 분석하고 그에 따른 회로 제어와 외부 보수자에 의해 입력된 명령을 수행하기 위한 마이크로 프로세서(320)와;마이크로 프로세서(320) 구동에 필요한 정보 및 열차의 운행 기록 등의 데이터를 저장하기 위한 기억장치(330)와;마이크로 프로세서(320)에서 전송되어 온 정보에 따라 문자 표시부(350) 및 고장 검지용 램프 표시부(360)를 구동시키기 위한 디스플레이 드라이버(340)와;디스플레이 드라이버(340)의 제어에 의해 신호제어부(200)에서 전송된 자기 궤도회로 송수신 전압과 신호기(400)의 램프 전압 및 열차자동정지장치 제어부 (500)의 동작 전압 등의 정보가 문자로 표시되도록 하는 문자 표시부(350)와;신호제어부(200)에서 전송된 인접 폐색구간의 신호기(400)의 현시 상태와 자기 궤도 신호기(400)의 현시 상태 표시 및 신호기(400) 램프의 단선 확인 표시와 2중계로 구성되어 있는 신호제어부(200)의 동작이 상용계 회로에 의해서 동작하는지 예비계 회로에서 동작하는지의 확인 정보가 램프의 점등 및 소등 상태로 간편하게 확인할 수 있도록 하는 고장 검지용 램프 표시부(360)와;보수자가 인접한 각 폐색구간의 장치 점검 및 동작 상태를 확인하려고 할 경우 확인할 폐색구간 정보를 선택할 수 있도록 하는 입력장치(370)로 이루어져 있음을 특징으로 하는 전자제어식 자동 폐색장치.
- 각 철도역에는 역 내 구간의 열차 운행에 필요한 신호를 제어하고 신호전송을 위하여 연결되어 있는 모든 자동 폐색장치에서 전송되는 자기 구간의 장치 동작 정보를 통합적으로 수신하여 보수자가 용이하게 각 폐색구간의 장치 동작 상태를 점검 및 감시할 수 있도록 하여 장치 고장을 예방하고 임의의 폐색구간에서 고장이발생하더라도 고장 발생 지점을 용이하게 파악하여 고장의 복구 시간을 단축시킬 수 있도록 궤도회로부(100)와, 신호제어부(200)와, 디스플레이부(300) 등의 장치 회로를 별도로 설치하여 운용됨을 특징으로 하는 전자제어식 자동폐색장치.
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