KR200275626Y1 - Electronic control automatic block system - Google Patents
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Abstract
본 고안은 열차 운행시 철도 선로를 효율적으로 이용하는 동시에 안전을 확보하기 위해 사용되는 자동 폐색장치에 관한 것으로서,The present invention relates to an automatic occlusion device used to ensure safety while at the same time efficiently using a railroad line when operating a train.
보다 상세하게는 자기 궤도 내 열차 점유 상황을 파악하기 위한 궤도회로부와;More specifically, the track circuit unit for identifying the occupancy status of the train in the magnetic track;
마이크로 프로세서에 의한 신호처리 및 연산과정을 거쳐 열차 안전 운행에 필요한 각각의 장치를 제어하는 중앙처리부와;A central processing unit for controlling each device necessary for safe train operation through signal processing and arithmetic processing by a microprocessor;
보수자가 장치의 동작 상태를 용이하게 파악할 수 있게 하는 디스플레이부와;A display unit which allows an operator to easily grasp the operation state of the device;
전방 폐색구간에서 전송되는 정보에 맞추어 열차의 운행 속도 조건을 색등식 신호등으로 현시하기 위한 신호기와;A signal for expressing a driving speed condition of a train as a light signal signal in accordance with information transmitted in a front occlusion section;
열차가 속도 조건 이상의 속도로 운행될 경우 열차를 자동으로 정지시키기 위한 열차 자동 정지장치 지상자부와;A train automatic stopper terrestrial section for automatically stopping the train when the train is running at a speed above the speed condition;
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.It consists of a power supply for supplying the power required to drive each device, and all the components are controlled by a microprocessor to operate more accurately when the device is driven, minimizing the occurrence of errors, and through the display unit in each occlusion section. This system not only checks for abnormalities quickly but also monitors the normal operation of the entire equipment installed in each occupied section at each station so that device failure can be prevented in advance, thereby greatly improving device reliability. The present invention relates to an electronically controlled automatic blocking device.
Description
본 고안은 열차 운행시 철도 선로를 효율적으로 이용하는 동시에 안전을 확보하기 위해 사용되는 자동 폐색장치에 관한 것으로서,The present invention relates to an automatic occlusion device used to ensure safety while at the same time efficiently using a railroad line when operating a train.
보다 상세하게는 자기 궤도 내 열차 점유 상황을 파악하기 위한 궤도회로부와;More specifically, the track circuit unit for identifying the occupancy status of the train in the magnetic track;
마이크로 프로세서에 의한 신호처리 및 연산과정을 거쳐 열차 안전 운행에필요한 각각의 장치를 제어하는 중앙처리부와;A central processing unit for controlling each device necessary for safe train operation through signal processing and arithmetic processing by a microprocessor;
보수자가 장치의 동작 상태를 용이하게 파악할 수 있게 하는 디스플레이부와;A display unit which allows an operator to easily grasp the operation state of the device;
전방 폐색구간에서 전송되는 정보에 맞추어 열차의 운행 속도 조건을 색등식신호등으로 현시하기 위한 신호기와;A signal for expressing a running speed condition of a train as a light signal signal in accordance with information transmitted in a front occlusion section;
열차가 속도 조건 이상의 속도로 운행될 경우 열차를 자동으로 정지시키기 위한 열차 자동 정지장치 지상자부와;A train automatic stopper terrestrial section for automatically stopping the train when the train is running at a speed above the speed condition;
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.It consists of a power supply for supplying the power required to drive each device, and all the components are controlled by a microprocessor to operate more accurately when the device is driven, minimizing the occurrence of errors, and through the display unit in each occlusion section. This system not only checks for abnormalities quickly but also monitors the normal operation of the entire equipment installed in each occupied section at each station so that device failure can be prevented in advance, thereby greatly improving device reliability. The present invention relates to an electronically controlled automatic blocking device.
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.In general, an automatic block system (ABS) is used to automatically display speed conditions in consideration of braking distances of subsequent trains according to the position of the preceding train when the train is running. Allows the engineer to operate by adjusting the speed of the train according to the speed condition indicated by the occlusion signal, and if the train is operated faster than the speed condition indicated by the speed condition indicated by color It is a device used for the purpose of improving the utilization efficiency of railway tracks by automatically stopping the train by ATS (Automatic Train Stop) to prevent the collision and collision of trains in advance and to operate the train intervals economically. .
상기한 바와 같은 목적으로 이용되는 종래 자동 폐색장치에 대하여 관련도면을 참조해 설명한다.A conventional automatic occlusion device used for the above purpose will be described with reference to the related drawings.
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.The conventional apparatus is a block signal controller 10 (control relay device), a frequency transmitter 20 and a frequency receiver 30, a track circuit unit 40 (Track Circuit), a train automatic stop device 50 and a block as shown in FIG. The signal 60 consists of.
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.The occlusion signal controller 10 is connected to various devices constituting the automatic occlusion device and performs a function of configuring a signal control operation logic required for train operation, and the occlusion signal transmitted according to a situation. A group of occlusion signal interlocking relays 11 for controlling each component connected in the device in conjunction with a lamp, and a lamp driving relay group for displaying colors of the occlusion signal 60 according to the occupancy status of the front occlusion section. (12), a lamp extinguishing relay group 13 for detecting the presence of device failure, such as the extinguishing of the occlusion signal 60 and the single core of each lamp filament, and a train automatic stopping device for automatically decelerating and stopping the train in an emergency. (ATS) The control relay group 14 consists of an assembly of relays.
이러한 폐색 신호제어기(10)는 종래 장치의 핵심 구성요소이며 시스템 전체를 운용하는 기능을 하는 것으로서,The occlusion signal controller 10 is a core component of the conventional apparatus and functions to operate the entire system.
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.The signal transmitted from the track circuit unit 40 may be used to check whether there is a train on its track, and the signal represented by the colors of yellow (Y), red (R), and green (G) may be accurately represented. At the same time, when the chief referee of the signal bulb is disconnected, the assistant referee can be replaced and turned on immediately, and the signal is transmitted through the frequency transmitter 20 so that the repairman can check the information on the trouble. 40 serves to monitor the failure of each component in the device.
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.The frequency transmitter 20 converts the information of the magnetic occlusion section into a signal suitable for transmission through the matching transformer 25 and transmits the information to the adjacent occlusion section and the signal machine room installed in each station through the communication cable 26. It is composed of separate circuits for each green (G), yellow (Y), and red (R) signal by allocating different frequency bands for each signal for color signal manifestation.
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.The frequency receiver 30 transmits a signal to the signal controller 10 so as to control the device according to the transmitted signal after converting the signal transmitted from the front occlusion section through the matching transformer 25. It is composed of separate circuits for receiving signals transmitted in different frequency bands for each of the green (G), yellow (Y), and red (R) signals.
(예를 들어 녹색(G) 신호는 1600[kHz], 황색(Y) 신호는 1610[kHz], 적색(R) 신호는 1620[kHz]등 각각의 주파수별로 별개의 PCB 회로로 구성된다.)(For example, the green (G) signal is 1600 [kHz], the yellow (Y) signal is 1610 [kHz], and the red (R) signal is composed of separate PCB circuits for each frequency.
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.The track circuit unit 40 is connected to both rails of each closed section railroad track by a track circuit transceiver 41 for transmitting and receiving a signal for recognizing the occupancy of the train, and by the signal transmitted from the track circuit transceiver 41 It consists of the track relay 42 etc. which show the train occupied state of a magnetic track by turning a relay contact on-off.
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.The track circuit 40 configured as described above constitutes a circuit by using the rail as a part of the electric circuit, and when the axle of the vehicle shorts the rails, the track circuit including the track relay 42 is shorted in linkage with the rail of the train. It is to detect the presence.
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.The train automatic stop device 50 is to decelerate or stop the speed of the train automatically when the train proceeds in excess of the prescribed speed according to the signal displayed by the color signal to the occlusion signal 60, condenser (C) and Ground ground (not shown) consisting of the coil (L) and the primary coil and the secondary coil is inductively coupled to a predetermined coupling degree to detect the resonant frequency of the ground by frequency induction phenomenon Car box (not shown).
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.The train automatic stop device 50 is configured to achieve a resonance by transmitting and receiving a constant frequency between the ground installed on the railroad and the car box installed in the train in accordance with a given frequency according to the situation of the train signal, the train is closed signal In case of proceeding through the ground mounted above ground above the speed indicated by color lights in (60), the alarm is sounded for a certain time and the resonant frequency between the ground and the vehicle is released to decelerate the train within the specified speed. To stop it.
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.Since the automatic occlusion device must be installed and operated for each occlusion section, it is necessary to receive the information of the front occlusion section, control the operation of each device according to the information, and transmit the condition information of the magnetic section to the rear occlusion device. do.
상기 전방 및 후방의 인접 폐색구간으로 정보를 송신 및 수신하는 과정에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.A process of transmitting and receiving information in the front and rear adjacent occlusion sections will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
도 2에서 "하7" 구간에 열차가 점유하고 있을 경우 궤도회로부(40)에서 열차의 점유 사실을 인지하고 그 정보를 폐색 신호제어기(10)로 전송한다.In FIG. 2, when the train is occupied in the “lower 7” section, the track circuit unit 40 recognizes the occupancy of the train and transmits the information to the occlusion signal controller 10.
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.Then, the signal controller 10 of the conventional automatic occlusion device is a caution (Y) signal or a progress (G) in the frequency transmitter 20 circuit to inform that the train occupies its own section in the "lower 8" section based on the information. Stop the operation of transmitting the information signal corresponding to the signal to the lower "8" section through the frequency transmitting circuit, and at the same time, to transmit the information of the magnetic section to the signal machine room installed at the station The operation of transmitting a frequency through a transmission cable 26 separate from the transmission circuit is stopped.
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.Then, by receiving the frequency information corresponding to the attention (Y) or the progress (G) signal of the automatic occlusion device of the "bottom 8" section and the signal machine room installed in the station so that the corresponding color light of the occlusion signal 60 can be displayed automatically. The frequency receiver 30 to recognize that the train occupies in the "lower 7" section as the reception of the attention (Y) or go (G) signal frequency information transmitted in the "lower 7" section is stopped. .
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.The automatic occlusion device of the "bottom 8" section, which recognizes that the train occupies the front occupancy section, provides a red light to the occlusion signal 60, which means that the following train does not enter the "bottom 7" section. Manifestation.
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.The reason for the complexity of the above-described automatic occlusion device is that the failure of the device must be low in order to secure safety, accuracy, and speed of rail transportation, and high safety must be absolutely maintained to prevent human accidents. This is because the principle to ensure that the device always operates safely in the event of any form of malfunction or misoperation must be observed.
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;However, the conventional automatic occlusion device is a method of generating a signal condition for driving a device using a relay contact by operation of a relay and interlocking control conditions by the logic. As shown in the table of FIG. 3, which is an exemplary diagram showing the relay operation state for each signal of the conventional apparatus, a large number of relay operation contacts are required;
이와 같이 하나의 제어 동작을 구현하는데 소요되는 많은 계전기 접점은 필연적으로 어느 한 계전기의 접점 불량에 의한 장치 전체의 고장으로 이어지는 경우가 빈번하게 발생하였다.As such, many relay contacts required to implement a single control operation inevitably lead to failure of the entire apparatus due to a contact failure of one relay.
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.In addition, when operating the device for signal control, the instruction content for the speed condition displayed on the occlusion signal 60 due to the contact point of one of the internal relays does not coincide with the operation content of the automatic vehicle stopper 50. There have been many cases where an engineer misunderstands or misunderstands the operation of a conventional apparatus, and the frequency transmitter 20 and the frequency receiver 30 for transmitting and receiving adjacent occlusion sections and information are also configured to interwork with relay contacts. Frequent occurrences of frequency transmission and reception due to the failure of the operating contact of the relay and interference between transmission and reception frequencies or poor transmission and reception due to induced frequencies.
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.In addition, since the conventional device is driven by the operation contact of a myriad of relays, there is no redundancy in the device circuit due to the limited contact of the relay. There was a problem that the overall reliability is weak.
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.In addition, since the frequency transmitter 20 and the receiver 30 for transmitting and receiving information required for train operation are formed with one control circuit for each frequency unit for information transmission, it is not only possible to transmit and receive various information but also increase the amount of information. Since one control circuit has to be added per frequency, there is a problem in that the volume of the whole apparatus is increased.
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.In addition, due to the nature of the device, it is not possible to have a pre-failure prevention function, so when a breakdown occurs, the maintenance point must be repaired by the repairer in the field. .
본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,The present invention is devised to solve the problems as described above,
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.It is possible to configure the device circuit using the microprocessor and to control the operation of all the component circuits, thereby minimizing the relay contact used to control the device, thereby minimizing the device failure due to more accurate signal control and conventional relay contact failure. There is a purpose.
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.In addition, a commercial control circuit that is usually used for a signal control device that can completely control the signals required for train operation by fully computerizing the core components for signal control, and in case of failure of the commercial control circuit It is a second object to configure the apparatus as a double relay of an emergency control circuit which is used to replace the commercial control circuit until the recovery of the failure, so that the operation of the train is prevented.
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.In addition, data can be transmitted and received using a multiplexer (MUX) for frequency division and a modulator (MODEM) for the transmission and reception of information signals, thereby reducing the volume of the configuration device and through adjacent transceiver sections, railway stations, and trains through one transceiver. In addition to the basic information necessary for operation, there is a third purpose to enable the transmission and reception of various information.
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.In addition, a display device is installed to visually check the operating state of the device, and information on the operation state of the device installed in each section of each occupied section and railway station, or the operating state of all devices connected to the occluded section, as necessary. The fourth object is to enable easy identification and confirmation so that the device can be checked in advance before a failure occurs, and in the event of a failure, a repairer can identify the point of failure and quickly recover the device.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성에 대해 관련 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The configuration of the present invention for achieving the object as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4a는 본 고안의 구성 블록도이고, 도 4b는 2중계로 구성된 본 고안의 구성 블록도이며, 도 5는 본 고안에서 데이터 입출력부의 회로 구성도이고, 도 6은 디스플레이부의 구성 블록도이다.FIG. 4A is a block diagram of the present invention, FIG. 4B is a block diagram of the present invention configured as a dual relay, FIG. 5 is a circuit diagram of a data input / output unit in the present invention, and FIG. 6 is a block diagram of the display unit.
도 1은 종래 장치의 구성도1 is a block diagram of a conventional device
도 2는 종래 장치의 주파수 송수신시의 신호 흐름를 나타낸 설명도2 is an explanatory diagram showing a signal flow during frequency transmission and reception of a conventional apparatus;
도 3은 종래 장치의 현시 신호별 계전기 동작 상태를 나타낸 예시도3 is an exemplary view showing a relay operation state for each signal of the conventional apparatus
도 4a는 본 고안의 구성 블록도Figure 4a is a block diagram of the present invention
도 4b는 2중계로 구성된 본 고안의 구성 블록도Figure 4b is a block diagram of the present invention composed of a double relay
도 5는 본고안에서 데이터 입출력부의 회로 구성도5 is a circuit configuration diagram of a data input / output unit in the present design
도 6은 디스플레이부의 구성 블록도6 is a block diagram illustrating a display unit;
도 7은 본 고안의 동작 실시예도7 is an operation embodiment of the present invention
도 8은 본 고안에서 디스플레이부의 구성 실시예도8 is a configuration example of a display unit in the present invention
***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ********** Explanation of symbols for main parts of drawing *****
100: 궤도회로부 110: 궤도 송신기100: track circuit unit 110: track transmitter
120: 궤도 수신기 130: 궤도 계전기120: track receiver 130: track relay
200: 신호제어부 210: 중앙처리부200: signal control unit 210: central processing unit
211, 221, 241, 320: 마이크로 프로세서 212: 메모리211, 221, 241, 320: Microprocessor 212: Memory
220: 궤도회로 감시부 222: 신호 변환기220: track circuit monitoring unit 222: signal converter
223: 정합 트랜스 230: 데이터 송수신부223: matching transformer 230: data transceiver
231: 신호 다중화기 232, 232a: 변복조기231: signal multiplexer 232, 232a: modulator
240: 데이터 입출력 제어부 242: 출력신호 제어부240: data input / output control unit 242: output signal control unit
243: 입력신호 제어부 244: 트랜지스터 어레이243: input signal controller 244: transistor array
245: 신호 입출력회로부 246: 검지회로부245: signal input and output circuit unit 246: detection circuit unit
300: 디스플레이부 310: 정보 수신기300: display unit 310: information receiver
330: 기억장치 340: 디스플레이 드라이버330: storage 340: display driver
350: 문자표시부 360: 고장검지용 램프 표시부350: character display unit 360: fault detection lamp display unit
370: 입력장치 400: 신호기370: input device 400: beacon
500: 열차자동정지장치 제어지상자부 510: 정지신호 제어 계전기500: train automatic stop device control stop box 510: stop signal control relay
520: 주의신호 제어 계전기 530: 진행신호 제어계전기520: Attention signal control relay 530: Progress signal control relay
600: 전원공급장치600: power supply
본 고안인 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;The electronically controlled automatic closing device of the present invention includes a track circuit unit 100 for transmitting a predetermined train detection signal to a track as shown in FIGS. 4A and 4B and grasping a train occupancy situation in a self-closing section through the received signal. ;
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;After confirming the occupancy of the train of the own track through the signal transmitted from the track circuit unit 100, the information about the signal is transmitted to the automatic blockage device of the adjacent occlusion section, A signal control unit 200 for controlling each device necessary for safe driving of a train through a signal processing and a calculation process by a microprocessor in the device after receiving the information signal;
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;Display so that the information on the present state of the lamp of the signal signal 400 located in the front and rear adjacent occlusion sections, the magnitude of the voltage applied to each component, and the operation state of each component in the signal controller 200 can be visually checked. A display unit 300 which enables the repairer to easily grasp the operation state of the device;
전방 폐색구간에서 전송되어오는 정보에 맞추어 열차 운행속도의 조건을 색등으로 현시하기 위한 신호기(400)와;A signal unit 400 for expressing a condition of a train operating speed in color according to information transmitted from a front occlusion section;
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;A train automatic stopper control terrestrial unit 500 for automatically stopping a train to prevent a collision and a collision with a preceding train when the train is operated above a speed condition manifested in the signal 400;
각 장치의 구동에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급장치(600)로 구성되어 있다.It is composed of a power supply device 600 for supplying the power required to drive each device.
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;The track circuit unit 100 normally transmits a detection signal for detecting the occupancy of the train to both sides of the insulated train running track, and when the train is occupied in the self track, short circuits of both tracks by the axle of the train. An orbital transmitter 110 which stops transmission of a detection signal by the;
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;Receive detection signals such as high voltage impulse or frequency transmitted by the track transmitter 110 at both sides of the train running line and transmit the information to the central control unit 200, and track occupancy transmitter 110 when occupying the train in the magnetic track Track receiver 120 to stop receiving the detection signal as the detection signal transmission is stopped;
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.It is connected to the track receiver 120 and is normally turned on (ON) by the detection signal transmitted from the track transmitter 110, and when it is occupied by the train in the occlusion section, the track transmitter 110 and the track receiver As the operation of the 120 is stopped, the track relay 130 is turned off.
상기 신호제어부(200)는 외부 및 내부 각 장치에서 전송되는 신호를 처리하여 각 구성요소의 동작을 제어하기 위한 중앙처리부(210)와;The signal controller 200 may include a central processing unit 210 for controlling the operation of each component by processing signals transmitted from external and internal devices;
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;Track circuit monitoring unit for checking the occupancy status of the train in the occlusion section through the signal transmitted from the track circuit unit 100 and measuring the operating voltage of the track transmitter 110 and the track receiver 120 in real time to monitor the failure 220;
자기 폐색구간의 열차 점유 정보 및 열차 운행에 필요한 정보를 인접 폐색구간으로 송신하고 인접 폐색구간의 정보를 수신하기 위한 데이터 송수신부(230)와;A data transmission / reception unit 230 for transmitting train occupancy information and information necessary for train operation to the adjacent occlusion section and receiving information of the adjacent occlusion section;
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.It consists of a data input / output unit 240 (DI / O) for controlling the signal 400 and the automatic control device for controlling the ground station 500 according to the occupancy information of the front occlusion section transmitted through the data transmission / reception unit 230. have.
상기 중앙처리부(210)는 각 구성요소에서 전송되는 신호 데이터를 분석 및 처리하고 각 구성요소를 통합적으로 제어하기 위한 마이크로 프로세서(MPU, CPU: 211)와;The central processing unit (210) includes a microprocessor (MPU, CPU: 211) for analyzing and processing signal data transmitted from each component and controlling each component integrally;
장치 구동에 필요한 각종 데이터를 저장하기 위한 램(RAM)과 같은 메모리 (212)로 이루어져 있다.Memory 212, such as a RAM (RAM) for storing various data required for driving the device.
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;The track circuit monitoring unit 220 analyzes the train occupancy information signal of the magnetic track transmitted from the track circuit unit 100 in real time, and the automatic blockage device of the adjacent occlusion section through the data transmission / reception unit 230. A microprocessor 221 for transmitting the information signal to the central processing unit 210 and controlling each circuit so as to be transmitted to the central processing unit 210;
궤도회로부(100)에서 전송되는 아날로그 데이터를 마이크로 프로세서가 처리할 수 있도록 디지털 데이터로 변환하기 위한 신호 변환기(222)와;A signal converter 222 for converting analog data transmitted from the track circuit unit 100 into digital data for processing by a microprocessor;
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.Matching transformer which measures impedance of each lamp, voltage of track transmitter 110 and track receiver 120 and performs impedance matching at the input side of track circuit monitoring unit 220 to detect failure of each component. 223 and the like.
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;The data transmitting and receiving unit 230 is a front and rear adjacent occlusion of the information data on the occupancy status of the train of the magnetic track measured by the track circuit monitoring unit 220, the voltage level of each component and the information signal data necessary for the train operation A signal multiplexer 231 for data multiplexing so that data does not overlap upon transmission to the automatic occlusion device installed in the section;
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.Each of the multiplexed signals is composed of a demodulator 232 for transmitting to the same device installed in an adjacent occlusion section through a communication line and for receiving an information signal transmitted from the same device of an adjacent occlusion section.
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.In addition, the data transmission and reception unit 230 is an automatic blockage device so that the operator can quickly grasp and confirm by receiving the information signal on the operating state of the crossing control device, such as a passage breaker, an alarm when the crossing section is installed And modulator 232a for transmitting and receiving information signals between the crossing control device is further installed and operated.
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;As shown in FIG. 5, the data input / output controller 240 is adjacent to a microprocessor 241 for processing signals transmitted from external and internal circuits and controlling respective internal circuits through a signal output from the microprocessor 241. In order to prevent collisions and collisions with the preceding trains, the trains can be automatically stopped if the trains are operated more than the speed of the signal and the speed of the signal 400, etc. An output signal controller 242 for applying a signal matching the information transmitted to each circuit for controlling the train automatic stopper control terrestrial unit 500;
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;After receiving the information signal transmitted from each circuit in the data input / output controller 240 and controlling the appearance of the signal lamp 400 according to the information signal, the control of the signal so that the external maintenance personnel can check and cope with the operation state of the device And an input signal controller 243 for transmitting the information signal to the microprocessor 241 in charge of the processing;
출력신호 제어부(242)에서 출력되는 정보신호에 맞게 해당 회로장치를 구동 및 제어할 수 있도록 일련의 트랜지스터 집합으로 구성되어 있는 트랜지스터 어레이(244)와;A transistor array 244 composed of a series of transistor sets so as to drive and control the circuit device in accordance with the information signal output from the output signal controller 242;
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;A signal input / output circuit unit 245 for applying a signal for controlling the automatic display of the signal signal 400 and the like to control the train automatic stop device control box 500 according to the transistor output signal selected from the transistor array 244;
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.Detecting circuit unit for detecting the signal of the filament of the signal lamp 400 and the failure of the control box of the automatic automatic stop device 500 in real time and transmitting the signal to the input signal control unit 243 to transmit the detected information to the outside It consists of 246.
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.As shown in FIG. 4B, the signal control unit 200 as described above is automatically switched so that there is no disruption in train operation until the recovery of the failure when the commercial circuit is used for signal control and the commercial circuit is broken. It is composed of the same circuit as the commercial system circuit so as to replace the operation of the operation and is composed of a dual circuit of the preliminary system circuit performing the same operation.
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;As shown in FIG. 6, the display unit 300 receives an information signal necessary for train operation and device inspection from the signal controller 200 and converts the received information signal into a signal receiver so that the received signal can be processed in the device. Wow;
정보 수신기(310)에서 수신된 정보 신호를 분석하고 그에 따른 회로 제어와 외부 보수자에 의해 입력된 명령을 수행하기 위한 마이크로 프로세서(320)와;A microprocessor (320) for analyzing the information signal received at the information receiver (310) and accordingly performing circuit control and instructions input by an external operator;
마이크로 프로세서(320) 구동에 필요한 정보 및 열차의 운행 기록 등의 데이터를 저장하기 위한 기억장치(330)와;A storage device 330 for storing information necessary for driving the microprocessor 320 and data such as a train record of the train;
마이크로 프로세서(320)에서 전송되어 온 정보에 따라 문자 표시부(350) 및 고장 검지용 램프 표시부(360)를 구동시키기 위한 디스플레이 드라이버(340)와;A display driver 340 for driving the character display unit 350 and the failure detection lamp display unit 360 according to the information transmitted from the microprocessor 320;
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;By the control of the display driver 340, the information such as the magnetic track circuit transmit and receive voltage transmitted from the signal controller 200, the lamp voltage of the signal signal 400, and the operating voltage of the train automatic stop device controller 500 are displayed in text. A character display unit 350;
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;Signal control unit consisting of the appearance status of the signal signal 400 of the adjacent occlusion section transmitted from the signal control unit 200 and the display status of the magnetic track signal signal 400 and the disconnection confirmation display of the signal signal 400 lamp (2) A failure detection lamp display unit 360 for easily confirming whether the operation of the operation 200 is performed by a commercial system circuit or a preliminary system circuit with the lamp being turned on and off;
보수자가 인접한 각 폐색구간의 장치 점검 및 동작 상태를 확인하려고 할 경우 확인할 폐색구간 정보를 선택할 수 있도록 하는 입력장치(370)로 이루어져 있다.When the maintenance person wants to check the device inspection and operation status of each adjacent occlusion section, the input device 370 is configured to select occlusion section information to be checked.
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.The signal signal 400 is a stop (R), attention (Y) and progress (G) ramp indicating the running speed of the train in accordance with the train occupancy information situation of the front occlusion section under the control of the data input and output unit 240 It is automatically manifested and it is preferable to configure the double filament of the main core and the sub core in preparation for the disconnection of each lamp filament.
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;The train automatic stop device control box 500 is composed of a coil (L) and a condenser (C) on the track for the train operation, and constitutes the LC resonant circuit, the primary coil and the secondary coil is a predetermined coupling It is coupled to the road and transmitted from the signal control unit 200 in front of the occlusion section by connecting with an automatic train stop system (ATS) consisting of a car box for detecting the resonant frequency of the ground by the frequency ingress phenomenon. A stop signal control relay 510 for stopping the train when a red light is turned on to control the operating speed of the train so as to match the information on the train operating speed condition displayed on the signal 400 according to the train occupancy information; ;
주의 램프가 점등될 경우 정해져 있는 기준 속도 이상으로 운행될 경우 열차를 정지시키기 위한 주의신호 제어 계전기(520)와;An attention signal control relay 520 for stopping the train when the vehicle is driven above a predetermined reference speed when the attention lamp is turned on;
전방의 폐색구간에 열차가 점유하고 있지 않아 진행(녹색)등이 점등될 경우 열차가 원활하게 운행될 수 있도록 하는 진행신호 계전기(530)로 구성되어 있다.When the train is not occupied in the occlusion section in front of the (green) light is turned on is configured as a progress signal relay 530 to enable the train to run smoothly.
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.The train automatic stop device control box unit 500 analyzes the train occupancy information signal of the front occlusion section, and according to the occupancy information signal, the stop, caution, and progress signal control according to the control signal applied from the data input / output unit 240. By selecting and operating the corresponding control relay among the relays 510, 520, and 530, the speed of the train being decelerated and stopped by the resonance frequency between the ground connected to the selected control relay and the vehicle box installed in the train. To make it possible.
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.The power supply device 600 is configured using a transformer or the like so as to convert the size of the power supplied from the commercial power to be suitable for driving the device and to add an auxiliary power supply device in case of power failure or partial transmission line failure. It is preferable.
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.In addition, each railway station controls the signals required for the train operation of the sections within the station and receives the device operation information of the self section transmitted from all the connected automatic occlusion devices for signal transmission. It is possible to check and monitor the operation status of the device to prevent device failure, and even if a failure occurs in any obstructed section easily tracks the point of failure by reducing the recovery time of the failure and signal, and The controller 200 and the device circuits such as the display unit 300 are separately installed and operated.
상기한 바와 같이 구성되어 있는 본 고안인 전자제어식 자동 폐색장치는 궤도의 각 폐색구간마다 동일한 장치가 설치되어 서로 연계되어 동작되는 것이므로 본 고안의 전체 구성 실시예도인 도 7을 통해 장치의 동작에 대해 상세히 설명한다.The electronically controlled automatic occlusion device of the present invention, which is configured as described above, is installed in each occlusion section of the track so that the same device is operated in conjunction with each other. It explains in detail.
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.The track transmitter 110 and the track receiver 120 of the track circuit unit 100 of each occlusion section are connected to both sides of the magnetic track rail, respectively, and the track transmitter 110 is a high voltage impulse (HVIT) or frequency signal for detecting the occupying train at all times. (AF) is transmitted to the track, and the transmitted high voltage impulse or frequency signal is received at the track receiver 120 through the rail of the railway line to excite the track relay.
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.When the train enters the self-closing section, the high voltage impulse and the frequency signal are not applied to the track receiver 120 and the track relay 130 connected to the other side of the track due to the short circuit of the train wheels. 130 falls.
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.The track circuit monitoring unit 220 of the signal controller 200 converts a signal to recognize the operation signal of the track relay 130 and the voltage levels of the track transmitter 110 and the track receiver 120 that are transmitted within the apparatus. After the process, the signal recognizes that the train occupies its own track.
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.The train occupancy information of the magnetic track and the voltage levels of the track transmitter 110 and the track receiver 120 recognized by the track circuit monitoring unit 220 are multiplied by the signal transmission / reception unit 230 via the central processing unit 210. Is sent to the firearm 231.
본 고안에서는 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.In the present invention, in addition to the occupancy information of the own track, various information necessary for the operation of the train, such as information for the inspection of each device and the occupancy status of the train received in the front occlusion section, are simultaneously transmitted to the adjacent occlusion section. The information is subjected to data multiplexing in the signal multiplexer 231 so that the information is not damaged due to overlapping of information when transmitted through serial communication.
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.Each information signal that has passed through the signal multiplexer 231 is applied to the demodulator 232 so as to be simultaneously transmitted to the same device of an adjacent occlusion section, and the applied information signal receives a signal so that it can be transmitted through a communication line. By converting, the information signal is transmitted to an adjacent occlusion section.
전방의 인접 폐색구간에서 전송하는 정보는 후방 인접 폐색구간에 설치된 동장치의 변복조기(232)로 전송되며, 전송되어 신호는 변복조기(232)에서 다시 원래의 신호로 변환하게 된다.Information transmitted from the adjacent adjacent occlusion section is transmitted to the demodulator 232 of the same apparatus installed in the adjacent adjacent occlusion section, and the signal is transmitted to the original demodulator 232 again.
상기 변환된 신호는 중앙처리부(210)에서 분석한 후 전방 폐색구간에 열차가점유하고 있음을 인지하고 그 정보를 데이터 입출력 제어부(240)로 전송하게 된다.The converted signal is analyzed by the central processing unit 210 and recognizes that the train occupies the front occlusion section, and transmits the information to the data input / output controller 240.
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.The transmitted signal is transmitted to the output signal controller 242 via the microprocessor 241 in the data input / output controller 240 and transistors corresponding to information when occupying the front occlusion section in the transistor array 244. Will be turned on.
상기 도통된 회로 신호는 출력신호제어부(242)의 릴레이(DI/O Ry1)의 접점을 통하여 트랜지스터 어레이(244)가 도통되어 광결합기(PC3)로 도통하게 된다.The conducted circuit signal is conducted through the transistor array 244 through the contact of the relay (DI / O Ry1) of the output signal control unit 242 to the optical coupler (PC3).
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.Then, the FET of SSR (Solid State Relay), which is a type of solid-state relay, is turned on, and power is applied to the filament of the red signal lamp of the signal generator 400 to generate a red light (R) indicating a stop signal of the signal signal 400. Lights it up so the engineer can check it and stop the train.
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.In addition, the signal is applied to the stop signal control relay 510 of the automatic stop device control unit 600 so as to match the stop signal, and the stop signal control relay 510 is operated when the train is operated at a speed higher than the speed indicated by the driver's mistake. By stopping the resonant frequency between the ground mounted on the track and the car box in the train, the train is automatically stopped by the brake installed in the train.
상기 데이터 입출력제어부(240)에서 신호기(400) 램프의 단심을 검지하는 동작 및 안전측(fail-safe) 동작에 대해 실시예를 들어 설명한다.An example of an operation of detecting the single core of the lamp of the signal signal 400 in the data input / output controller 240 and a fail-safe operation will be described.
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.When the yellow light (Y), which is a caution signal, is displayed and turned on, the positive (+) side of the diode optical coupler PC2 of the detection circuit unit 246 is connected to the resistor R4 and is connected to the DC 50 [V] positive side as a driving voltage source. It is connected to D2 and the negative side is connected to the resistor R3 of the photocoupler PC1 and the drain of the field effect transistor FET1 so that the diode of the photocoupler PC2 emits light.
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.When the optocoupler PC2 is operated, the output of the transistor DT2 is transmitted to the input controller, and through this signal, the microprocessor senses the operating state of the optocoupler PC2 and recognizes that the chief referee of the attention signal lamp is currently turned on. According to the warning signal transmitted according to the check whether the match is detected whether there is an abnormality.
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.If for some reason the main signal (geh) of the yellow light, which means a caution signal, is disconnected, no current flows to the source side of the field effect transistor FET1, so that the FET1 does not operate and the photocoupler PC2 does not emit light.
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.Since the signal is not output from the transistor DT2 when the optical coupler PC2 does not emit light, the microprocessor 241 detects that the optical coupler PC2 does not operate, and then turns on the T3 of the transistor array to operate the yellow light of the sub-coupler.
상기 T3의 출력은 광결합기 PC6을 도통시켜 전계효과 트랜지스터 FET2를 도통시켜서 황색 등의 부심 필라멘트(gen)를 점등시키게 된다.The output of T3 conducts optocoupler PC6 to conduct field effect transistor FET2 so as to illuminate a subcentric filament (gen) such as yellow.
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.As described above, when the sub-core such as yellow light is turned on, the optical coupler PC5 for detecting the single-center detection is conducted, and the signal is transmitted to the microprocessor to inform the microprocessor that the sub-core filament is turned on.
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.The microprocessor transmits information indicating that the chief referee has been sent to the signal control unit 200, and the central processing unit 210 of the signal control unit 200 can display the information indicating that the chief referee has been judged through the communication line so as to be checked by the maintainer. Transfer to the railway station.
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.If both the referee and assistant referees of the driving signal lamp are disconnected, the device operates fail-safe and turns on the warning signal lamp (Y) until the repairer replaces the lamp so that the train operation is not interrupted. When the stop and referees of the stop signal color lamp (R) are disconnected, if the stop signal appears in the front occlusion section, all the lights will turn off so that the driver operating the train can detect the abnormality after checking the traffic lights. To cope with the situation.
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.In addition, the data input / output control unit 240 turns on the corresponding lamp of the signal generator 400 according to the information transmitted from the front occlusion section, and then transmits the position information of the lit lamp to the central processing unit 210 and turns on the position information of the color lamp. When there is an error compared with the information transmitted from the front occlusion section, the central processing unit 210 recognizes this and turns on the stop signal color light so that the engineer can proceed after confirming for safe operation of the train.
그리고 상기한 바와 같이 동작되는 모든 장치의 동작 상태가 디스플레이부 (300)에 표시되어 보수자가 용이하게 장치의 동작을 점검할 수 있도록 한다.In addition, the operation state of all the devices operated as described above is displayed on the display unit 300 so that the operator can easily check the operation of the device.
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.In addition, each station receives device operation information of all connected occlusion sections to enable the operator to easily check the device operation status of the entire occlusion section, and if a device failure occurs in a certain occlusion section, immediately identify the point of failure. Therefore, it is easy to recover the device at the point of failure.
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.The contents displayed on the display unit 300 will be described with reference to FIG. 8, which is an exemplary embodiment of the display unit. The microprocessor (CPU), the modulator (MODEM), and the data input / output unit (DI / O) configured as two relays will be described. In case of the section where the main components such as the track circuit monitoring unit (TLD) and the crossing are installed, the operation of the demodulator for communication with the crossing control device is operated in a commercial system that is used for everyday use. It is indicated by a lamp so that it can be easily checked whether it is driven by a preliminary system circuit, and the magnitudes of the voltage transmitted and received to the track circuit and the voltage applied for driving each device are displayed in real time and the reference voltage for operating the device. In order to display the current voltage and the minimum voltage level required to drive the device. By comparing the values, you can prevent the occurrence of failures.
그리고, 보수자가 직접 전후방 인접 폐색구간에 가지 않고도 신호기(400) 의 신호 현시 상태를 파악할 수 있도록 표시되어 동일한 장치가 연계되어 동작되는 본 고안의 신호 현시 제어에 이상이 있는지의 여부를 파악할 수 있도록 하는 것이다.And, it is displayed so that the maintenance person can grasp the signal manifestation state of the signal generator 400 without directly going to the front and rear adjacent occlusion section so as to determine whether there is an abnormality in the signal manifestation control of the present invention operated in conjunction with the same device. will be.
상기 디스플레이부(300)는 반드시 예시한 바와 같이 구성되는 것이 아니고 본 고안의 기술 및 요지를 벗어나지 않는 한도 내에서 표시 내용 및 표시 정보를 변경할 수도 있다.The display unit 300 is not necessarily configured as illustrated and may change display contents and display information without departing from the spirit and the spirit of the present invention.
상기한 바와 같이 본 고안은 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.As described above, the present invention has all the device components controlled by a microprocessor, so that the error occurrence factor is reduced, more accurate control is possible, and the main components are composed of two relays. By the reserve circuit until the train can be operated without interruption has the advantage that the device reliability is improved.
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.In addition, various information such as basic information required for train operation and information on device operation status can be transmitted and received using a single frequency transceiver, so even if the necessary information other than the basic information required for train operation is transmitted and received, There is no need to add it has the advantage of simplifying the device and increase the efficiency of using the device.
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 고안이다.In addition, the operator can check the operation status of the train and the operation status of each device at any time, so that the failure of the device can be prevented in advance, and in the event of a failure, the point of failure can be checked quickly and accurately and repaired. It is a very useful design to ensure safety.
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