KR20040060212A - Braking performance measurement system for electric railroad - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 철도 차량의 제동 기능 측정 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 각 차량의 제동 능력을 개별적으로 감지 관리하는 것이 아니라 통합적으로 감지 및 관리 할 수 있는 철도 차량의 제동 성능 측정 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a braking function measurement system of a railroad car, and more particularly, to a braking performance measurement system of a railroad car which can detect and manage the braking ability of each vehicle individually instead of individually.
더욱이, 본 발명은 온도 센서, 압력 센서 등의 계측 수단을 하나만 이용하여 각각의 차량의 제동기로부터 입력되는 신호를 감지하고 이를 하나의 분석 및 처리 장치에서 분석 및 관리함으로서 철도 차량을 구성하는 전 차량을 통합 관리 할 수 있는 철도 차량의 제동 성능 측정 시스템에 관한 것이다.Furthermore, the present invention detects a signal input from the brakes of each vehicle using only one measuring means such as a temperature sensor and a pressure sensor, and analyzes and manages the signal in one analysis and processing device to detect all vehicles constituting the railway vehicle. The present invention relates to a braking performance measurement system for railway vehicles that can be integrated and managed.
대량의 수송 능력을 갖는 철도 차량은 그 안전성과 신뢰성 확보를 위하여 많은 노력을 하고 있으며, 이러한 철도 차량의 안전성 확보를 위해 가장 중요한 것 중의 하나는 각 전기 장치의 성능 특성을 확인하는 것이며, 각 전기 장치의 성능 및 기능을 종합적이고, 효율적으로 확인하기 위해 많은 노력을 기울여 왔다.Railway vehicles with a large capacity for transportation are making great efforts to secure safety and reliability, and one of the most important things to ensure the safety of these railway vehicles is to check the performance characteristics of each electrical device. Efforts have been made to comprehensively and efficiently verify the performance and functionality of the.
이러한 철도 차량의 안전성 확보를 위한 성능 시험 중에서 특히, 많은 사람들의 안전과 직결되는것의 하나로는 제동 장치의 제동 능력에 있으며, 이 제동 능력은 다른 어떤 장비의 성능과 비견할 수 없으리 만큼 중요하다.Among the performance tests to ensure the safety of these railroad cars, one of the things directly related to the safety of many people is the braking ability of the braking device, which is incomparably important with the performance of any other equipment.
철도차량은 계획된 시간과 속도에 따라 운전해야 하므로 차량을 원하는 시점에서 추진하거나 제동해야만 한다. 하지만, 단순하게 열차를 역행하거나 제동하는 것이 아닌 원하는 시간이나 장소에서 멈추게 하기 위해서는 제동장치에 대한 설계가 정확하게 이루어져야 한다.Railroad cars must be driven at planned times and speeds, so the vehicle must be pushed or braked when desired. However, in order to stop at a desired time or place, rather than simply driving or braking the train, the design of the brake system must be made correctly.
이와 같이 설계된 제동 시스템은 단품 시험, 완성차 시험, 그리고 본선시 운전 시험 등을 통하여 그 성능을 검증하고 있다.The braking system designed in this way is verified its performance through a single part test, a complete car test, and an operation test on board.
그러나 현재까지는 제동 장치에 대한 측정을 1개 부분 즉, 각각의 차량은 개별적으로 측정하였기 때문에 전체적으로 제동 시스템이 잘 동작하고 있는지를 파악하는데는 많은 어려움이 있었다.However, until now, the measurement of the braking device has been measured in one part, that is, each vehicle has been individually measured, and thus, it has been difficult to determine whether the braking system is operating well.
예를 들어, 부수 대차의 경우에는 회생 제동을 사용하지 않지만, 동력대차의 경우에는 회생 제동을 이용하기 때문에 서로 다른 공기 제동을 사용하는데 1개축만을 측정하면 시험 결과를 비교할 수 없었다.For example, the secondary bogie does not use regenerative braking, but the power bogie uses regenerative braking, so it is not possible to compare the test results by measuring only one axis using different air braking.
또한 각 차량의 제동 장치를 단독적으로 시험할 경우에도 측정된 값을 디지털 값으로 저장하는 것이 아니라 아날로그 값으로 입력받아 그대로 출력하기 때문에 속도별로 데이터를 비교하거나 정밀한 분석을 할 수가 없을 뿐만 아니라 철도 차량 전체를 구성하는 전체 차량의 제동 능력을 통합하여 관리하기 어려웠으며, 이에 따라 각 차량의 제동 능력의 차이에 따라 운행에 많은 불편이 있었다.In addition, even when the braking system of each vehicle is tested alone, the measured values are not stored as digital values but are output as they are analogue values. It was difficult to integrate and manage the braking capabilities of the entire vehicle constituting the vehicle, and accordingly, there was a lot of inconvenience in driving due to the difference in braking ability of each vehicle.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로 차도 차량에 연결된 각각의 차량의 제동 수단으로부터 감지된 제동 능력과 관련된 정보를 하나의 계측 장비에서 일괄적으로 관리할 수 있게 함으로서 제동 시스템을 구성함에 소요되는 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라,The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, braking by allowing the information related to the braking capability detected from the braking means of each vehicle connected to the roadway vehicle to be collectively managed by one measurement equipment. Not only can you save money on configuring your system,
각 차량의 제동 특성을 용이하게 파악할 수 있고 이들을 분석하여 각 차량의 특성에 적당하게 제동 장치를 조절하여 전체 차량의 제동 능력을 균일하게 조절 및 관리 할 수 있는 철도 차량의 제동 성능 측정 시스템을 제공함을 목적으로 한다.It is possible to easily understand the braking characteristics of each vehicle and analyze them to provide a braking performance measurement system for railway vehicles that can adjust and manage the braking ability of all vehicles uniformly by adjusting the braking system appropriately for each vehicle characteristic. The purpose.
도 1은 본 발명에 따른 전기 철도의 제동 성능 측정 시스템의 구성도이고,1 is a block diagram of a system for measuring braking performance of an electric railway according to the present invention;
도 2는 7량의 차량으로 구성된 철도 차량에 본 발명의 시스템을 적용한 일예를 도시한 구성도이다.2 is a configuration diagram showing an example in which the system of the present invention is applied to a railroad car composed of seven vehicles.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *
10.. 스트레인 게이지 20.. 온도 센서10. Strain gauge 20. Temperature sensor
30.. 압력 센서 40.. 연산 장치30. Pressure sensor 40. Computing device
50.. 가속도계 60.. 출력 장치50. Accelerometer 60. Output device
70.. 기록 장치 80.. 엔코더70. Recording device 80. Encoder
90.. 펄스 카운터 100.. 데이터 분석 및 처리 장치90. Pulse Counter 100. Data Analysis & Processing Unit
상기와 같은 목적을 갖는 본 발명은 철도 차량의 전압 및 전류 검지시스템에 있어서, 각 차량의 제동 수단에 접속되어 제동 수단으로부터 전달되는 신호를 검지하는 센서들을 다수의 채널 접속하고, 상기 각각의 센서들로부터 입력된 신호를 전달받아 분석하고 총괄하는 하나의 데이터 분석 및 처리 장치를 포함함을 특징으로 하는 철도 차량의 제동 성능 측정 시스템에 의해 이루어진다.According to the present invention having the above object, in the voltage and current detection system of a railroad vehicle, a plurality of channels are connected to sensors connected to the braking means of each vehicle to detect a signal transmitted from the braking means, and the respective sensors It is made by a braking performance measurement system of a railway vehicle, characterized in that it comprises a data analysis and processing device for receiving and analyzing the signal received from the overall control.
이하, 본 발명에 따른 철도 차량의 추진 장치 전기 신호 측정 시스템의 일예를 첨부된 도면을 참고로 설명한다.Hereinafter, an example of a propulsion device electrical signal measuring system for a railway vehicle according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 전기 철도의 제동 성능 측정 시스템의 구성도이고, 도 2는 7량의 차량으로 구성된 철도 차량에 본 발명의 시스템을 적용한 일예를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram of a system for measuring braking performance of an electric railway according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an example in which the system of the present invention is applied to a railroad car composed of seven vehicles.
본 발명에 따른 철도 차량의 제동 능력 측정 시스템은 다수의 채널을 갖는 하나의 계측 수단을 구비하고 있다.The braking capacity measurement system of a railway vehicle according to the present invention is provided with one measuring means having a plurality of channels.
상기 계측 수단에는 스트레인 게이지(10), 온도 센서(20), 압력 센서(30) 및 서머 커플러(thermo-couple) 등이 있으며, 각 계측 수단에는 감지된 신호를 증폭시키기 위한 앰프(11)가 접속되어 있다.The measuring means includes a strain gauge 10, a temperature sensor 20, a pressure sensor 30 and a thermo-coupler, and each measuring means is connected to an amplifier 11 for amplifying a sensed signal. It is.
또한 상기 스트레인 게이지(10)에는 브릿지 회로가 접속되어 있고, 여기에 설치된 앰프(11)는 다이나믹 스트레인 앰프이다.A bridge circuit is connected to the strain gauge 10, and the amplifier 11 provided therein is a dynamic strain amplifier.
상기 온도 센서(20)는 접촉식 및 비 접촉식이 있으며, 접촉식 온도 센서는 패드, 슈에 사용되고, 비 접촉식 온도 센서는 브레이크 디스크 등에 사용된다.The temperature sensor 20 has a contact type and a non-contact type, a contact temperature sensor is used for a pad and a shoe, and a non-contact temperature sensor is used for a brake disc or the like.
제동 실린더의 피스톤 압력을 감지하기 위한 수단으로 압력 센서(30)가 설치되어 있다.The pressure sensor 30 is installed as a means for detecting the piston pressure of the braking cylinder.
또한 본 발명에 따른 시스템은 차량의 속도나 운행 시간에 따른 제동 특성을 측정하기 위한 수단으로 연산 장치(40)를 구비하고 있으며, 이 연산 장치는 차량의속도, 활주 또는 공정 시간, 제동 거리, 제동 시간 등을 연산하여 기록장치(70)에 전달하여 저장한다.In addition, the system according to the present invention includes an arithmetic device 40 as a means for measuring the braking characteristics according to the speed or the running time of the vehicle, and the arithmetic device includes the speed of the vehicle, the sliding or processing time, the braking distance, the braking. The time and the like are calculated and transferred to the recording device 70 for storage.
본 시스템은 운전자의 심리 상태에 의한 가속에 따른 제동 특성을 분석할 수 있다. 이는 가속도계(50)의 가속에 따른 제동 거리나 시간 등의 특성을 비교 분석함에 의해 얻을 수 있다.The system can analyze the braking characteristics of acceleration due to the driver's mental state. This can be obtained by comparing and analyzing characteristics such as braking distance and time according to the acceleration of the accelerometer 50.
상기 각 계측 수단들에 의해 계측 된 신호는 기록 장치(70)에 기록되고 츨력 장치(60)로 출력됨과 동시에 데이터 분석 및 처리 장치(100)로 입력되어 분석되고 처리된다.The signals measured by the respective measuring means are recorded in the recording device 70 and output to the output device 60 and input to the data analysis and processing device 100 for analysis and processing.
상기 각 계측 수단들에는 앰프(11)가 설치되어 있어 감지된 신호를 신호 전송 라인을 통해 전달하는 과정에서 외부로부터 노이즈가 침입하는 노이즈에 의해 신호 데이터가 손상되는 것을 방지하였다.An amplifier 11 is installed in each of the measuring means to prevent the signal data from being damaged by the noise from the outside in the process of transferring the detected signal through the signal transmission line.
또한, 상기 각 계측 수단의 신호를 접수하는 기록장치(70)와 출력 장치(60) 및 데이터 분석 및 처리 장치(100)에는 필터를 더 설치하여 신호 케이블로 전송된 감지 신호에 포함된 노이즈를 제거할 수 있다.In addition, a filter is further installed in the recording device 70, the output device 60, and the data analysis and processing device 100 that receive the signals of the respective measuring means to remove noise included in the detection signal transmitted through the signal cable. can do.
도 1은 본 발명에 따른 전기 철도의 제동 성능 측정 시스템의 구성도로서 스트레인 게이지(10), 제동 실린더의 압력을 측정하는 압력 센서(30), 접촉 또는 비접촉식 온도센서 (20) 등을 통해 공기 제동력, 온도, 압력 등을 감지한다.1 is a configuration diagram of a braking performance measuring system of an electric railway according to the present invention, the air braking force through the strain gauge 10, the pressure sensor 30 for measuring the pressure of the braking cylinder, the contact or non-contact temperature sensor 20, etc. Detect temperature, pressure, etc.
상기와 같이 센서들로부터 감지된 신호들은 계측 장비의 데이터 분석 및 처리 장치(100)에 각종 신호들을 보내는 구조로 되어있다.Signals detected from the sensors as described above is configured to send a variety of signals to the data analysis and processing device 100 of the measurement equipment.
이와 같은 신호들을 출력 장치(60)를 통해 인쇄할 수 있고, 기록 장치(70)에의해 저장됨, 데이터 처리 장치(100)를 통해 분석하거나 연산할 수 있도록 하고 있다.Such signals can be printed through the output device 60, stored by the recording device 70, and analyzed or calculated by the data processing device 100.
도 2는 7량의 차량으로 구성된 철도 차량에 본 발명의 시스템을 적용한 일예를 도시한 구성도로서, 철도 차량을 구성하는 각각의 차량은 7량으로 편성되어 있는데, 각 차량으로 올라온 신호들이 신호 전송 케이블을 통해 각각의 계측 수단으로 입력 및 전송되고, 데이터 분석 및 처리 장치(100)에 의해 분석한다.FIG. 2 is a diagram illustrating an example in which the system of the present invention is applied to a railroad vehicle composed of seven vehicles, wherein each vehicle constituting the railroad vehicle is organized into seven vehicles, and signals raised to each vehicle transmit signals. It is input and transmitted to each measurement means through a cable, and analyzed by the data analysis and processing apparatus 100.
상기 본 발명에 따른 철도 차량의 제동 능력 측정 시스템에 있어서, 철도 차량의 제동 능력을 측정하기 위한 센서들 중 압력 센서(30), 스트레인 게이트(10)는 입력 전압이 철도 차량의 파워 서플라이(power supply)로부터 공급된다.In the braking capability measuring system of a railway vehicle according to the present invention, the pressure sensor 30, the strain gate 10 of the sensors for measuring the braking capability of the railway vehicle, the input voltage is a power supply (power supply) of the railway vehicle Is supplied from.
상기와 같은 본 발명에 따른 철도 차량의 제동 성능 측정 시스템은 하나의 계측 수단으로 다수의 차량의 특성을 감지하고 이를 처리 장치에서 일괄적으로 저장, 분석 및 관리할 수 있게 함으로서 각각의 개별 차량의 제동 특성을 일견에 파악할 수 있으며, 이에 따라 철도 차량에 연결된 전체 차량의 제동 특성을 서로 맞추어 최선의 제동 능력을 갖게 할 수 있는 효과가 있다.As described above, the braking performance measuring system of a railway vehicle according to the present invention detects the characteristics of a plurality of vehicles with one measuring means and stores, analyzes, and manages them individually in a processing device, thereby braking each individual vehicle. The characteristics can be grasped at a glance, and accordingly, the braking characteristics of all vehicles connected to the railway vehicle can be matched with each other to have the best braking ability.
또한 기존에 운행되고 있는 차량뿐만 아니라 개발되어 시험중인 차량의 제동 장치와 관련된 각종 특성을 파악하고 서로 다른 제동 수단과의 호환을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to grasp various characteristics related to the braking device of the vehicle under development and testing as well as the existing vehicle, and to facilitate compatibility with different braking means.
본 발명은 상기한 실시예의 내용에 한정되지는 않으며, 본 발명의 기술분야에 익숙한 기술자라면, 본 발명의 실시예를 참고로 다양하게 변형, 부가할 수 있을것이다.The present invention is not limited to the contents of the above embodiments, and those skilled in the art will be able to modify and add various embodiments with reference to the embodiments of the present invention.
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