KR200389082Y1 - 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반 - Google Patents

Abstract

본 고안은 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반에 관한 것으로, 특히 입출력 모듈 및 통신 모듈을 온-보드(On-Board)화 하여 현장 제어반의 크기를 줄이고, 타 장치와의 호환성을 향상시킬 수 있는 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반에 관한 것이다. 이러한 본 고안은 열차 접근 확인 스위치를 구비하고 상기 스위치 입력 시 스위치 신호를 생성하여 출력하는 복수개의 열차접근 확인 박스와, 적색등과 녹색등을 구비하고 신호등 제어신호를 입력받아 상기 적색등 또는 녹색등을 점등하여 열차의 접근 여부를 알려주는 신호등과, 열차의 접근 여부를 광신호로 알려주는 열차통제센터를 구비하는 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반에 있어서, 상기 열차 접근 확인 박스의 스위치 입력을 감지하고 열차 접근 확인 요구 신호를 출력하고, 상기 열차 접근 확인 요구 신호의 출력에 응답하여 열차 접근 확인 신호를 입력받고 상기 열차 접근 확인 신호에 상응하는 신호등 제어신호를 생성하여 상기 신호등으로 출력하는 주 처리부와, 상기 열차 접근 확인 요구 신호를 광신호로 변환하여 상기 열차통제센터로 전송하고, 상기 열차 접근 확인 요구 신호에 응답하여 상기 열차통제센터로부터 광신호의 형태로 입력하는 열차 접근 확인 신호를 이더넷 신호 형태로 변환하여 상기 제어부로 출력하는 변환기로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반{CONTROL APPARATUS THAT IS INSTALLED IN CONSTRUCTION FIELD OF PROTECTIVE STAFF CROSSING SYSTEM}

본 고안은 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반에 관한 것으로, 특히 입출력 모듈 및 통신 모듈을 온-보드(On-Board)화 하여 현장 제어반의 크기를 줄이고, 타 장치와의 호환성을 향상시킬 수 있는 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반에 관한 것이다.

일반적으로 기차는 철로를 따라 이동한다. 따라서 철로에 이상이 생기는 경우 기차 또는 전철은 운행될 수 없으며, 많은 사람의 교통수단 또는 물건의 운반수단으로 이용하는 기차의 운행 정지는 많은 사람에게 불편함 및 피해를 줄 수 있다. 따라서 철로에 이상이 생기면 작업자가 이상이 생긴 철로를 빠르게 수리를 해야 하며, 철로의 이상이 생기지 않도록 주기적으로 철로를 점검해야 한다.

작업자는 철로를 점검하기 위해서는 철로를 수시로 횡단해야 한다. 작업자는 빠른 속도로 주행하는 기차가 언제 올지 모르는 상황에서 철로를 횡단해야 하므로 철로 작업을 위한 철로 횡단 시 사고의 위험에 노출되어 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 철로의 상행선(T1)과 하행선(T2) 각각은 작업자의 스위치 입력에 따라 열차의 접근 여부를 알려주는 보수자 선로 횡단 장치 현장 제어반이 설치된다. 상기 보수자 선로 횡단 장치 현장 제어반은 상행선(T1)과 하행선(T2) 각각에 일정 거리 주기로 복수개가 설치된다.

도 1은 보수자 선로 횡단 장치의 개념을 설명하기 위한 도면으로서, 이하 도 1을 참조하여 보수자 선로 횡단 장치의 구성 및 동작을 설명한다.

도면에 참조된 부호 10은 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반이고, 3은 상행선 스위치 박스이고, 5는 하행선 스위치 박스이고, 7은 상행선 신호등이며, 9는 하행선 신호등이다.

작업자가 상행선 선로를 횡단하고자 하는 경우 작업자는 상행선 스위치 박스(3)를 열어 스위치를 입력하면 스위치 박스(3)는 스위치 신호를 생성하여 출력하고, 현장 제어반(10)은 상기 스위치 신호를 입력받아 열차통제센터로 열차 접근 확인 요구 신호를 전송한다. 그러면 열차의 위치를 지속적으로 파악하고 있는 열차통제센터는 열차가 일정 거리 이내에 있으면 열차가 진입하고 있음을 나타내는 열차 진입 확인 신호를 상기 현장 제어반(10)으로 전송하고 일정 거리 밖에 있으면 진입하고 있는 열차가 없음을 나타내는 진입 확인 신호를 상기 현장 제어반(10)으로 전송한다. 현장 제어반(10)은 상기 열차통제센터로부터 입력되는 열차진입신호의 정보에 따라 신호등을 제어하여 작업자에게 알려준다. 구체적으로 상기 열차통제센터로부터 입력되는 열차 진입 확인 신호의 정보가 열차가 진입하고 있지 않음을 나타내는 이면 신호등의 녹색등(G)을 점등(Turn-On) 하고 열차가 진입하고 있음을 나타내는 신호이면 신호등의 적색등(R)을 점등한다.

도 2는 일반적인 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반의 내부 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 일반적인 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

종래, 현장 제어반(10)은 해외에서 생산되고 있으며, 도 4에서와 같이 인터페이스 제어기(11)와 전원공급부(12)와 다수의 슬롯들(13-1, 13-2, 13-3,...,13-n)로 구성된다. 상기 슬롯들(13)에는 적어도 하나의 스위치 박스들로부터 스위치 신호를 입력을 받는 입력 모듈(또는 입력 카드), 신호등으로 신호등 제어신호를 출력하기 위한 출력 모듈(또는 출력 카드), 열차통제센터와 데이터 통신을 수행하기 위한 이더넷(Ethernet) 모듈(또는 이더넷 카드) 및 타 장치와 직렬 비동기 데이터 통신을 수행하기 위한 직렬 비동기 통신 모듈 등이 삽입된다. 상기 모듈들은 각각의 제어기를 가지고 각각의 모듈들간 미리 정의된 특정 프로토콜에 따라 통신을 수행한다. 상기 전원 공급부(12)는 상기 인터페이스 제어기(11)와 슬롯들(13)에 삽입된 모듈로 전원을 제공한다. 상기 인터페이스 제어기(11)는 상기 모듈들 간에 송수신 되는 신호를 인터페이싱 한다. 일반적으로, 상기 현장 제어반(10)에는 현장 제어반(10) 내부의 온도를 적정하게 유지하기 위한 히터(도시하지 않음)와 팬을 구비한다. 통상 상기 현장 제어반(10)의 운전사용환경은 0~60℃이고, 상기 히터와 팬으로 조절할 수 있는 현장 제어반(10)의 내부 온도는 -20℃에서 60℃이다.

상기에서 설명한 바와 같이 종래 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반은 다수의 모듈의 장착에 의해 구성되므로 다수의 슬롯과 모듈들이 장착되기 위한 공간이 확보되어야 하므로 현장 제어반의 크기가 큰 문제점이 있었다.

또한, 종래 현장 제어반은 다수의 모듈이 각각의 제어기를 구비하고 상기 모듈 간에 미리 정해진 특정 프로토콜에 의해 통신을 수행하므로 타 장치와의 호환성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 종래 현장 제어반은 해외에서 생산되는 제품으로 하자 발생 시 하자 처리 기간이 많이 소요되고 수리비용이 많이 드는 문제점이 있었다.

또한, 해외제품의 사용으로 인해 종래 현장 제어반을 제어하기 위한 소프트웨어의 숙지가 어려운 문제점이 있었다.

따라서 본 고안의 목적은 입출력 모듈 및 통신 모듈을 온-보드(On-Board)화 하여 현장 제어반의 크기를 줄이고, 타 장치와의 호환성을 향상시킬 수 있는 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 장치는; 열차 접근 확인 스위치를 구비하고 상기 스위치 입력 시 스위치 신호를 생성하여 출력하는 복수개의 열차접근 확인 박스와, 적색등과 녹색등을 구비하고 신호등 제어신호를 입력받아 상기 적색등 또는 녹색등을 점등하여 열차의 접근 여부를 알려주는 신호등과, 열차의 접근 여부를 광신호로 알려주는 열차통제센터를 구비하는 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반에 있어서, 상기 열차 접근 확인 박스의 스위치 입력을 감지하고 열차 접근 확인 요구 신호를 출력하고, 상기 열차 접근 확인 요구 신호의 출력에 응답하여 열차 접근 확인 신호를 입력받고 상기 열차 접근 확인 신호에 상응하는 신호등 제어신호를 생성하여 상기 신호등으로 출력하는 주 처리부와, 상기 열차 접근 확인 요구 신호를 광신호로 변환하여 상기 열차통제센터로 전송하고, 상기 열차 접근 확인 요구 신호에 응답하여 상기 열차통제센터로부터 광신호의 형태로 입력하는 열차 접근 확인 신호를 이더넷 신호 형태로 변환하여 상기 제어부로 출력하는 변환기로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 고안에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 고안의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

도 4는 본 고안에 따른 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반의 구성을 나타낸 도면이다. 이하 도 4를 참조하여 설명한다.

본 고안에 따른 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반은 주 처리부(100)와 변환부(110)와 전원공급부(120)와 어레스터(130)와 냉·난방기(140)로 구성된다.

전원공급부(120)는 세대전원, 220V, 60Hz의 전원을 입력받고 상기 각 구성들에 필요한 전원들로 변환하여 제공한다.

어레스터(130)는 과전압 발생 시 접지로 바이패스(Bypass) 하여 과전압으로부터 상기 구성들을 보호한다.

냉·난방기(140)는 현장 제어반 내부의 온도를 검출하여 현장 제어반 내부의 온도를 일정하게 유지한다. 본 고안에서는 -45℃~80℃까지 운전할 수 있는 냉·난방기를 사용하여 상기 현장 제어반의 운전사용환경을 -45℃~60℃로 개선하였다. 또한, 상기 냉·난방기(140)는 현재 냉방 중인지 난방중인지를 나타내는 정보, 현장 제어반 내부 온도 이상 여부 및 냉·난방기 이상 여부 정보 등과 같은 냉·난방기 상태 정보를 상기 주 처리부(100)로 출력한다.

상기 주 처리부(100)는 본 고안의 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 상행선 스위치 박스(3) 및 하행선 스위치 박스(5)와 연결되어 스위치 박스(3) 및 스위치 박스(5)의 스위치 눌림에 의해 발생하는 스위치 신호를 입력받아 열차 접근 확인 요구 신호를 생성하여 출력하며, 상기 열차 접근 확인 요구 신호에 응답하여 접근하는 열차가 있는지 없는지의 정보를 가지는 열차 접근 확인 신호가 입력받고, 상기 열차 접근 확인 신호에 따른 신호등 제어 신호를 생성하여 해당 신호등으로 출력한다. 상기 신호등은 신호등 제어 신호를 입력받고, 적색등 또 녹색등을 점등한다. 또한, 상기 주 처리부(100)는 상기 냉·난방기 상태 정보 및 상기 신호등 제어 신호 출력에 따른 신호등의 현재 상태 정보를 입력받아 저장하고 상기 신호등 점등 상태 정보 및 냉·난방기 상태 정보를 출력한다.

변환부(110)는 상기 주 처리부(100)로부터 입력되는 신호를 광신호로 변환하여 열차통제센터로 전송하고, 열차통제센터로부터 입력되는 광신호를 주 처리부(100)가 처리할 수 있는 신호 형태로 변환하여 출력한다. 본 고안에서 상기 변환부(110)는 광신호를 이더넷 프로토콜에 따른 신호로 변환하여 주 처리부(100)로 출력하고, 이더넷 프로토콜에 따른 신호를 광신호로 변환하여 상기 열차통제센터로 출력한다.

도 5는 본 고안에 따른 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반의 주 처리부의 구성을 나타낸 도면이다. 이하 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.

상기 주 처리부(100)는 중앙처리장치(Central Processing Unit: CPU-101)와 메모리(103)와 입력부(105)와 출력부(107)와 이더넷 통신부(106)와 직렬 통신부(109)로 구성된다.

메모리(103)는 본 고안에 따른 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반을 제어하기 위한 제어프로그램을 저장하는 영역과, 상기 제어프로그램 수행중에 발생하는 데이터를 일시 저장하는 영역과, 신호등 상태 정보, 냉·난방기 상태 정보를 입력받아 저장하는 영역으로 구성된다. 또한, 본 고안에 따라 호환성을 개선하기 위해 상기 메모리(103)에는 타 장치들과의 통신을 위한 각각의 프로토콜들을 정의하고 있으며, 사용자가 타 장치 연결 시 상기 타 장치에 해당하는 프로토콜을 선택하면, 중앙처리장치(101)가 선택된 프로토콜에 따라 타 장치와 통신을 수행한다. 상기 프로토콜의 선택은 컴(COM) 포트(도시하지 않음)를 통해 연결되는 사용자의 컴퓨터와 중앙처리장치가 통신을 수행하여 이루어진다. 이때, 상기 사용자의 컴퓨터에는 본 고안의 중앙처리장치(101)와 통신을 수행하기 위한 응용 프로그램이 설치되어 있어야 한다.

입력부(105)는 다수의 입력포트를 구비하고 상기 스위치 박스(3) 및 스위치 박스(5)로부터 스위치 신호들을 입력받고, 신호등의 점등 상태 정보를 입력받으며, 상기 냉·난방기(140)로부터 냉·난방기 상태 정보를 입력받는다.

출력부(107)는 다수의 출력포트를 구비하고, 소정의 신호등 제어 신호를 입력받아 스위치 신호가 입력한 스위치 박스에 대응되는 신호등과 연결된 출력 포트를 통해 상기 신호등으로 출력한다.

이더넷 통신부(106)는 상기 열차통제센터와 상기 변환부를 통해 연결되고 타 장치와 연결되어 이더넷 프로토콜에 따른 데이터 통신을 수행하며, 상기 열차 접근 확인 요구 신호 및 열차 접근 확인 신호를 상기 이더넷 프로토콜에 따라 송수신한다.

직렬 통신부(109)는 타 장치와 연결되어 직렬 데이터 통신을 수행한다.

상기 주 처리부(100)는 상기 입력부를 통해 스위치 신호를 입력받고 상기 열차 접근 확인 요구 신호를 생성하여 출력하고, 상기 열차 접근 확인 요구 신호의 출력에 응답하여 열차 접근 확인 신호를 상기 변환부로부터 입력받고 상기 열차 접근 확인 신호에 상응하는 신호등 제어신호를 생성하여 상기 출력부(107)로 출력한다. 또한, 상기 주 처리부(100)는 상기 입력부(107)로부터 신호등 점등 상태 정보 및 냉·난방기 상태 정보를 입력받아 상기 저장부(103)에 저장시킨다.

상술한 바와 같은 본 고안은, 입출력 모듈들 및 통신 모듈들을 온-보드화 하므로 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반의 크기를 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 고안은 하나의 중앙처리장치를 사용하여 신호의 입출력 및 열차통제센터의 주장치 및 타 장치와의 통신을 제어하므로 타 장치들과의 호환성을 높일 수 있는 이점을 가진다.

또한, 본 고안은 국내에서 제작되므로 하자 발생 시 유지관리가 용이하고 유지관리 비용이 적게 드는 이점이 있다.

또한, 본 고안은 -45℃~80℃까지 운행할 수 있는 냉·난방기를 사용하므로 운전사용환경, 외기온도 -45℃~60℃에서도 사용할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 보수자 선로 횡단 장치의 개념을 설명하기 위한 도면

도 2는 일반적인 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반의 전면 외형도를 나타낸 도면

도 3은 일반적인 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반의 구성을 개략적으로 나타낸 도면

도 4는 본 고안에 따른 보수자 선로 횡단 장치의 구성을 나타낸 도면

도 5는 본 고안에 따른 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반의 구성을 나타낸 도면

Claims (6)

1. 열차 접근 확인 스위치를 구비하고 상기 스위치 입력 시 스위치 신호를 생성하여 출력하는 복수개의 열차접근 확인 박스와, 적색등과 녹색등을 구비하고 신호등 제어신호를 입력받아 상기 적색등 또는 녹색등을 점등하여 열차의 접근 여부를 알려주는 신호등과, 열차의 접근 여부를 광신호로 알려주는 열차통제센터를 구비하는 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반에 있어서,

   상기 열차 접근 확인 박스의 스위치 입력을 감지하고 열차 접근 확인 요구 신호를 출력하고, 상기 열차 접근 확인 요구 신호의 출력에 응답하여 열차 접근 확인 신호를 입력받고 상기 열차 접근 확인 신호에 상응하는 신호등 제어신호를 생성하여 상기 신호등으로 출력하는 주 처리부와,

   상기 열차 접근 확인 요구 신호를 광신호로 변환하여 상기 열차통제센터로 전송하고, 상기 열차 접근 확인 요구 신호에 응답하여 상기 열차통제센터로부터 광신호의 형태로 입력하는 열차 접근 확인 신호를 이더넷 신호 형태로 변환하여 상기 제어부로 출력하는 변환기로 이루어짐을 특징으로 하는 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반.
2. 제1항에 있어서,

   상기 주 처리부가,

   다수의 입력포트를 구비하고 상기 다수의 스위치 신호들을 입력받는 입력부와,

   다수의 출력포트를 구비하고, 소정의 신호등 제어 신호를 입력받아 해당 출력 포트를 통해 상기 신호등으로 출력하는 출력부와,

   상기 열차통제센터와 상기 변환부를 통해 연결되고 타 장치와 연결되어 이더넷 프로토콜에 따른 데이터 통신을 수행하며, 상기 열차 접근 확인 요구 신호 및 열차 접근 확인 신호를 상기 이더넷 프로토콜에 따라 송수신하는 이더넷 통신부와,

   상기 입력부를 통해 스위치 신호를 입력받고 상기 열차 접근 확인 요구 신호를 생성하여 출력하고, 상기 열차 접근 확인 요구 신호의 출력에 응답하여 열차 접근 확인 신호를 상기 변환부로부터 입력받고 상기 열차 접근 확인 신호에 상응하는 신호등 제어신호를 생성하여 상기 출력부로 출력하는 중앙처리장치로 이루어짐을 특징으로 하는 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반.
3. 제2항에 있어서,

   타 장치와 연결되어 직렬 데이터 통신을 수행하는 직렬 통신부를 더 구비함을 특징으로 하는 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반.
4. 제2항에 있어서,

   상기 현장 제어반의 내부 온도를 검출하여 현장 제어반의 내부 온도를 일정하게 유지하는 냉·난방기를 더 구비함을 특징으로 하는 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반.
5. 제4항에 있어서,

   상기 입력부가 상기 냉·난방기와 연결되어 상기 냉·난방기의 동작상태를 입력받음을 특징으로 하는 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반.
6. 제5항에 있어서,

   상기 중앙처리장치의 제어를 받아 상기 냉·난방기의 상태 및 신호등의 동작상태를 저장하는 메모리를 더 구비함을 특징으로 하는 보수자 선로 횡단 장치의 현장 제어반.