KR20050060980A - Signal sensing system for using wire train bus network - Google Patents

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KR20050060980A
KR20050060980A KR1020030092725A KR20030092725A KR20050060980A KR 20050060980 A KR20050060980 A KR 20050060980A KR 1020030092725 A KR1020030092725 A KR 1020030092725A KR 20030092725 A KR20030092725 A KR 20030092725A KR 20050060980 A KR20050060980 A KR 20050060980A
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김석원
이수길
한성호
이우동
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Abstract

본 발명은 전기철도차량의 안전성과 신뢰성 확보를 위해 차량에 부착 설치된 각종 기기들을 제어하고 모니터링해주는 네트워크 신호들이 정상적으로 동작하는가를 감지하기 위한 와이어 트레인 버스(WTB) 네트워크 신호를 이용한 신호감지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a signal sensing device using a wire train bus (WTB) network signal for detecting whether network signals for controlling and monitoring various devices attached to a vehicle to ensure safety and reliability of an electric railway vehicle operate normally. .

이를 위해 본 발명은 한 개의 차량에 게이트웨이(Gateway)를 추가로 설치하거나, 상기 게이트웨이(Gateway)가 설치되지 않은 차량에서 계측장치가 와이어 트레인 버스(WTB)를 통하여 네트워크 신호를 입력받을 수 있도록 연결 구성하고, 또한 각 게이트웨이(Gateway)로부터 전달된 신호들이 여러 개의 계측장치에 입력되게 하고, 상기 여러 개의 계측장치에 입력된 신호들은 차량에 별도로 연결된 네트워크를 통해 주 컴퓨터로 보내지므로 통합 관리하도록 구성한 것으로서, WTB 네트워크 신호를 이용하여 차량에 부착 설치된 각종 기기들의 신호들을 입력받음으로써 차량상태를 정확히 파악할 수가 있고, 또한 추가적인 센서를 부착 설치하거나 각 장치의 제어기에 커넥터를 연결하지 않더라도 차량의 네트워크 신호만으로도 정확하게 차량의 각종 신호를 감지할 수가 있으며, 차량 전체에 대한 네트워크 신호를 입력받아 저장, 분석할 수 있는 것이어서, 사고원인 파악에 소요되는 연구원들의 시간과 노력, 장비 제작에 소요되는 경비 등을 대폭 절감할 수 있는 효과를 제공한다. To this end, the present invention provides an additional gateway (Gateway) to one vehicle, or connection configuration so that the measurement device can receive a network signal through a wire train bus (WTB) in a vehicle without the gateway (Gateway) is installed. In addition, the signals transmitted from each gateway (Gateway) is input to the multiple measuring devices, and the signals input to the multiple measuring devices are configured to be integrated management because it is sent to the main computer through a network connected to the vehicle separately, By using the WTB network signal to receive signals from various devices attached to the vehicle, the vehicle status can be accurately identified, and even without additional sensors or connectors to the controllers of the devices, the vehicle can be accurately identified by the network signal of the vehicle. To detect various signals It is possible to receive, store, and analyze the network signals for the entire vehicle, providing a significant reduction in the time and effort of researchers and the cost of equipment production.

Description

와이어 트레인 버스 네트워크 신호를 이용한 신호감지 장치{Signal sensing system for using Wire Train Bus Network}Signal sensing system using wire train bus network signal

본 발명은 와이어 트레인 버스(Wire Train Bus: 이하 WTB라 약칭함) 네트워크 신호를 이용한 신호감지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기철도차량의 안전성과 신뢰성 확보를 위해 차량에 부착 설치된 각종 기기들을 제어하고 모니터링해주는 네트워크 신호들이 정상적으로 동작하는가를 감지하기 위한 WTB 네트워크 신호를 이용한 신호감지 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a signal sensing device using a wire train bus (hereinafter, abbreviated as WTB) network signal, and more particularly, to control various devices attached to a vehicle to secure safety and reliability of an electric railway vehicle. The present invention relates to a signal sensing device using a WTB network signal for detecting whether network signals for monitoring and monitoring are operating normally.

철도시스템이 날로 복잡화 되어갈수록 각종 고장(Fault) 신호의 발생이 증가하고, 시스템의 안전성과 신뢰성 확보를 위해서는 많은 시간과 경비를 투입해야만 한다. As railway systems become more complicated, the occurrence of various fault signals increases, and a lot of time and expense must be invested to secure the safety and reliability of the system.

통상적으로 TCN(Train Communication Network) 통신망을 이용한 경우에 각종 전장품에 부착 설치된 제어 기기들은 단순한 구조의 네트워크에 연결됨으로써, 철도시스템의 전체적인 신뢰성, 안전성 및 정시성을 향상시키도록 하고 있다. 또한 TCN 통신망을 이용하므로써 시스템의 유연성과 확장성을 증대시킬 수 있다. In general, when a TCN (Train Communication Network) communication network is used, control devices attached to various electronic devices are connected to a network having a simple structure, thereby improving overall reliability, safety, and timeliness of the railway system. The use of TCN networks also increases the flexibility and scalability of the system.

TCN 통신망을 이용할 경우에는, 기존의 일대일 통신에 비하여 복잡한 배선구조에 따른 소요 경비와 노력을 절감할 수 있고, 디지털 신호를 사용함으로써 기존의 아날로그 방식에 비하여 신호잡음(Noise)에 의한 영향을 크게 줄일 수 있다. 또한 실시간(Real time)으로 제어가 가능하면서도 모니터링할 수가 있기 때문에 시스템 운용 및 유지보수에 소요되는 경비도 대폭 절감할 수가 있으며, 무엇보다도 전반적인 철도시스템의 제어성능을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.  In case of using TCN communication network, cost and effort of complicated wiring structure can be reduced compared to existing one-to-one communication, and by using digital signal, the effect of signal noise (Noise) is greatly reduced compared to conventional analog method. Can be. In addition, since it can be controlled in real time and can be monitored, the cost of operating and maintaining the system can be greatly reduced, and above all, the control performance of the overall railway system can be greatly improved.

이러한 장점에도 불구하고 TCN 통신망에 이상이 발생하였을 경우에는 차량에 치명적인 고장을 초래할 수 있다. 이에 따라 고장(Fault) 개소를 찾기 위해 많은 노력을 기울여왔다. 그러나 고장(Fault) 개소를 찾고 그 원인을 해결하기까지는 장시간이 소요되기 때문에 차량의 안정화에 큰 장애 요인으로 작용하였다.   In spite of these advantages, if a problem occurs in the TCN communication network, it can cause a fatal failure of the vehicle. Accordingly, much effort has been made to find fault points. However, since it takes a long time to find a fault location and solve the cause, it acted as a big obstacle in stabilizing the vehicle.

그러나, 종래에는 각 장치별로 운전실에 있는 모니터링장치와 성능을 확인하는 방식을 채택하여 왔는데, 이 방식은 네트워크 신호가 여러 경로를 거치면서 각 장치로부터 운전실에 구비된 모니터링장치로 전달되기 때문에 고장원인을 추적하기가 매우 어려운 것이어서, 그로 인해 차량의 안전성과 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다. However, conventionally, each device has adopted a method of checking the monitoring device and the performance in the cab for each device, which is a cause of failure because the network signal is transmitted from each device to the monitoring device provided in the cab through various paths. Since it is very difficult to track, there has been a problem of degrading the safety and reliability of the vehicle.

따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 그의 목적은 고속철도차량 및 도시철도차량에 부착 설치되는 각 장치들의 성능특성을 보다 용이하고도 정확하게 감지하기 위한 WTB 네트워크 신호를 이용한 신호 감지 장치를 제공함에 있다. Accordingly, the present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, and an object thereof is a signal sensing device using a WTB network signal for more easily and accurately detecting the performance characteristics of each device attached to a high speed railway vehicle and an urban railway vehicle. In providing.

또한, 본 발명의 다른 목적은 WTB 네트워크 신호를 입력받기 위해 한 개 또는 여러 개의 게이트웨이(Gateway)를 설치하고, 이를 계측장치에 연결하여 차량의 각종 상태와 이상유무를 감지하여 측정할 수 있도록 하는 WTB 네트워크 신호를 이용한 신호 감지 장치를 제공함에 있다. In addition, another object of the present invention is to install one or several gateways (Gateway) to receive the WTB network signal, WTB to detect and measure various conditions and abnormalities of the vehicle by connecting to the measurement device The present invention provides a signal sensing apparatus using a network signal.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 한 개의 차량에 게이트웨이(Gateway)를 추가로 설치하거나, 상기 게이트웨이(Gateway)가 설치되지 않은 차량에서 계측장치가 와이어 트레인 버스(WTB)를 통하여 네트워크 신호를 입력받을 수 있도록 연결 구성한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an additional gateway (Gateway) in one vehicle, or in a vehicle that does not have the gateway (Gateway) is installed, the measurement device is a network signal via a wire train bus (WTB) Characterized in that the connection is configured to receive input.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 각 게이트웨이(Gateway)로부터 전달된 신호들이 여러 개의 계측장치에 입력되게 하고, 상기 여러 개의 계측장치에 입력된 신호들은 차량에 별도로 연결된 네트워크를 통해 주 컴퓨터로 보내지므로 통합 관리하도록 구성한 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention for achieving the above object, the signals transmitted from each gateway (Gateway) is to be input to a plurality of measuring devices, the signals input to the plurality of measuring devices are principally through a network connected to the vehicle separately Because it is sent to a computer, it is configured to be integrated management.

또한, 상기한 네트워크의 통신 연결은 각 계측장치를 통해서 입력된 신호들이 네트워크 허브(Network Nub)를 거쳐 피엑스아이 모듈(PXI Module)을 통해 입력받도록 구성한 것을 특징으로 한다. In addition, the communication connection of the network is characterized in that the signals input through each measuring device is configured to receive through the network hub (Network Nub) through the PXI module (PXI Module).

이하, 첨부한 도면에 기초하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 한 개의 WTB 네트워크 신호감지 장치의 연결 구성예시도를 나타낸 것으로서, 이는 한 개의 차량에 게이트웨이(Gateway)를 추가로 설치하거나, 게이트웨이(Gateway)가 설치되지 않은 차량에서 계측장치(10)가 와이어 트레인 버스(WTB)를 통하여 네트워크 신호(SG)를 입력받을 수 있도록 연결 구성한 것이다. 1 is a diagram illustrating an example of a connection configuration of one WTB network signal detecting apparatus according to the present invention, which additionally installs a gateway in one vehicle or a measurement apparatus in a vehicle in which a gateway is not installed. 10 is configured to connect to receive the network signal (SG) via the wire train bus (WTB).

여기서, 노드(Node)(20)는 각 기기들의 동작상태 및 고장정보를 입력받는 기능을 수행한다.Here, the node 20 performs a function of receiving operation state and failure information of each device.

도 1에 도시한 바와 같이 차량과 차량사이를 통하여 각종 신호들이 송, 수신되는데 이러한 신호들을 추가적으로 센서 또는 제어기를 설치하지 않더라도 보다 정확하게 감지하여 측정할 수 있도록 한 것이다. As shown in FIG. 1, various signals are transmitted and received between the vehicle and the vehicle, so that these signals can be more accurately sensed and measured even without additional sensors or controllers.

도 2는 본 발명에 따른 여러 개의 WTB 네트워크 신호 검지 장치의 연결 구성예시도를 나타낸 것으로서, 이는 각 게이트웨이(Gateway)로부터 전달된 신호들이 여러 개의 계측장치(10)에 입력되게 하고, 이와 같이 여러 개의 계측장치(10)에 입력된 신호들은 차량에 별도로 연결된 네트워크를 통해 주 컴퓨터(Main Computer)로 보내지므로 통합 관리하도록 구성한 것이다. Figure 2 shows an example of the connection configuration of a plurality of WTB network signal detection apparatus according to the present invention, which allows the signals transmitted from each gateway (Gateway) to be input to a number of measuring devices 10, as described above Since the signals input to the measuring device 10 are sent to the main computer through a network separately connected to the vehicle, the signals are configured to be integrated management.

즉, 각각의 게이트웨이(Gateway)를 통해 입력된 계측신호들은 네트워크 라인(Network line)을 통하여 연결되며, 주 컴퓨터(Main Computer)에서 전체적으로 통합 관리하도록 구성되므로서, 차량의 각종 기기들의 상태정보와 고장 신호를 정확하게 감지할 수 있게 되어 차량의 안전성 향상을 도모할 수가 있다.That is, measurement signals input through each gateway are connected through a network line, and are configured to be integrated and managed by the main computer as a whole, thereby providing status information and failures of various devices of the vehicle. It is possible to accurately detect the signal can improve the safety of the vehicle.

도 3은 본 발명에 따른 신호감지 장치의 모듈 구성예시도를 나타낸 것으로서, 와이어 트레인 버스(WTB)를 통해 입력된 신호들이 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)과 피엑스아이 모듈(PXI Module)을 경유함으로서, 사용자가 원하는 신호형태로 저장, 분석 및 모니터링할 수 있도록 구성한 것이다. 3 illustrates an exemplary module configuration of a signal sensing device according to the present invention, wherein signals input through a wire train bus (WTB) are passed through an SCXI module and a PXI module. By doing so, the user can save, analyze and monitor the desired signal type.

여기서, PXI는 PCI Extensions for Instrumentation의 약칭이고, SCXI는 Signal Conditioning Extended Instrument의 약칭이며, PCI는 Peripheral Component Interconnect의 약칭이다. Here, PXI stands for PCI Extensions for Instrumentation, SCXI stands for Signal Conditioning Extended Instrument, and PCI stands for Peripheral Component Interconnect.

도3에 도시한 바와 같이 피엑스아이 모듈(PXI Module)내의 멀티 MIO A/D 보드(1.25MHZ)(4-PXI 6070E)에서 커넥터 노드(a)를 통하여 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)과 연결되고, 또한 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)내의 32채널 입력모듈인 C-SCXI 1102C는 SCXI 터미널 모듈내의 SCXI 1303과 연결되고, 전류/전압 변환기(CT/PT)용 8채널 입력모듈인 D-SCXI 1120은 SCXI 1320과 연결되며, 입력 모듈인 E-SCXI 1180은 SCXI 1302와 연결되고, F-SCXI 1520은 SCXI 1314와 연결된다.As shown in FIG. 3, a connection is made to a SCXI module through a connector node a in a multi MIO A / D board (1.25MHZ) (4-PXI 6070E) in a PXI module. In addition, the C-SCXI 1102C, a 32-channel input module in the SCXI Module, is connected to the SCXI 1303 in a SCXI terminal module, and the D-channel, an 8-channel input module for current / voltage converters (CT / PT). The SCXI 1120 connects to the SCXI 1320, the input module E-SCXI 1180 to the SCXI 1302, and the F-SCXI 1520 to the SCXI 1314.

또한, 피엑스아이 모듈(PXI Module)내의 SCSI 콘트롤러 및 네트워크 인터페이스(Network Interface)인 3-PXI 8210은 케이블(c)을 통하여 네트워크 허브(Network Nub)와 연결된다.In addition, the 3-PXI 8210, which is a SCSI controller and a network interface in the PXI module, is connected to a network hub through a cable c.

즉, 네트워크의 통신 연결은 각 측정장치(10)를 통해서 입력된 신호들이 상기한 네트워크 허브(Network Nub)를 거쳐 피엑스아이 모듈(PXI Module)을 통해 입력받도록 구성된다.That is, the communication connection of the network is configured such that signals input through each measuring device 10 are input through the PXI module through the network hub.

여기서, 피엑스아이 모듈(PXI Module)내의 1-PXI 8170은 PXI 콘트롤러를 나타낸다.Here, 1-PXI 8170 in the PXI Module represents a PXI controller.

또한, 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)내의 A-SCXI 1531, B-SCXI 1531은 공히 속도검출기(Accelerometer)용 8채널모듈이다.In addition, the A-SCXI 1531 and B-SCXI 1531 in the SCXI Module are both eight-channel modules for the accelerometer.

즉, 와이어 트레인 버스(WTB)를 통해 입력된 신호들이 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)과 피엑스아이 모듈(PXI Module)을 거치면서, 사용자가 원하는 신호형태로 저장, 분석 및 모니터링을 할 수가 있다.That is, the signals input through the wire train bus (WTB) pass through the SCXI Module and the PXI Module, so that users can store, analyze, and monitor them in the form of signals they want. .

따라서, 철도차량에 부착 설치되는 각 전기장치와 기계장치들에 대한 네트워크 신호들을 수집, 저장, 분석하여 차량의 각종 기기들의 상태를 정확히 파악하고 고장이 발생하였을 경우 그 원인을 정확히 추적하기 위한 것이다. Therefore, by collecting, storing, and analyzing network signals for each electric device and mechanical devices attached to a railroad car, it is possible to accurately grasp the state of various devices of the vehicle and to accurately track the cause of a failure.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 신호감지 장치는, WTB 네트워크 신호를 이용하여 차량에 부착 설치된 각종 기기들의 신호들을 입력받음으로써 차량상태를 정확히 파악할 수가 있고, 또한 추가적인 센서를 부착 설치하거나 각 장치의 제어기에 커넥터를 연결하지 않더라도 차량의 네트워크 신호만으로도 정확하게 차량의 각종 신호를 감지할 수가 있다.As described above, the signal detecting apparatus according to the present invention can accurately grasp the state of the vehicle by receiving signals from various devices attached to the vehicle by using the WTB network signal, and also install an additional sensor or Even if a connector is not connected to the controller, the vehicle's network signal can accurately detect various signals of the vehicle.

또한 차량 전체에 대한 네트워크 신호를 입력받아 저장, 분석할 수 있는 것이어서, 사고원인 파악에 소요되는 연구원들의 시간과 노력, 장비 제작에 소요되는 경비 등을 대폭 절감할 수 있는 효과를 제공한다. In addition, the network signals for the entire vehicle can be received, stored, and analyzed, providing a significant reduction in the time and effort of researchers and the cost of equipment production.

도1은 본 발명에 따른 한 개의 WTB 네트워크 신호감지 장치의 연결 구성예시도. 1 is a diagram illustrating a connection configuration of one WTB network signal detecting apparatus according to the present invention;

도2는 본 발명에 따른 여러 개의 WTB 네트워크 신호감지 장치의 연결 구성예시도.Figure 2 is an exemplary configuration of the connection of several WTB network signal detection apparatus according to the present invention.

도3은 본 발명에 따른 신호감지 장치의 모듈 구성예시도.Figure 3 is an exemplary module configuration of a signal detection device according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10: 계측장치10: measuring device

20: 노드(Node)20: Node

Claims (3)

한 개의 차량에 게이트웨이(Gateway)를 추가로 설치하거나, 상기 게이트웨이(Gateway)가 설치되지 않은 차량에서 계측장치(10)가 와이어 트레인 버스(WTB)를 통하여 네트워크 신호(SG)를 입력받을 수 있도록 연결 구성한 것을 특징으로 하는 와이어 트레인 버스 네트워크 신호를 이용한 신호감지 장치. Install an additional gateway in one vehicle or connect the measurement device 10 to receive a network signal SG through a wire train bus WTB in a vehicle that does not have the gateway installed. A signal sensing device using a wire train bus network signal, characterized in that the configuration. 각 게이트웨이(Gateway)로부터 전달된 신호들이 여러 개의 계측장치(10)에 입력되게 하고, 상기 여러 개의 계측장치(10)에 입력된 신호들은 차량에 별도로 연결된 네트워크를 통해 주 컴퓨터(Main Computer)로 보내지므로 통합 관리하도록 구성한 것을 특징으로 하는 와이어 트레인 버스 네트워크 신호를 이용한 신호감지 장치. The signals transmitted from each gateway are input to the multiple measuring devices 10, and the signals input to the multiple measuring devices 10 are sent to the main computer through a network connected to the vehicle separately. Signal detection device using a wire train bus network signal, characterized in that configured to be integrated management. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 네트워크의 통신 연결은 각 계측장치(10)를 통해서 입력된 신호들이 네트워크 허브(Network Nub)를 거쳐 피엑스아이 모듈(PXI Module)을 통해 입력받도록 구성한 것을 특징으로 하는 와이어 트레인 버스 네트워크 신호를 이용한 신호감지 장치. The communication connection of the network is a signal using a wire train bus network signal, characterized in that the signals input through each measuring device 10 are configured to be input through a PXI module via a network hub. Sensing device.
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