KR20050061037A

KR20050061037A - 전장품의 제어신호와 철도 차량 통신망을 이용한신호측정장치

Info

Publication number: KR20050061037A
Application number: KR1020030092803A
Authority: KR
Inventors: 한영재; 김석원; 박찬경; 김기환
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2005-06-22

Abstract

본 발명은 각 전장품들의 상태를 확인하고 이상유무를 정확하게 측정하여 철도차량의 안전성, 쾌적성, 정시성을 향상시키도록 하는 철도차량 전장품의 제어신호와 TCN 통신망을 이용한 신호측정장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 각 전기장치들의 제어기로부터 상기 각 전기장치들의 동작상태나 고장 정보에 따른 제어신호가 측정장치에 입력되도록 하는 동시에, TCN 통신망으로부터 게이트웨이(Gateway)를 통한 제어신호가 상기 측정장치에 입력되도록 연결 구성한 것으로서, 차량에 부착 설치된 핵심 전장품인 전기장치에 대한 고장상태를 모니터링할 수가 있으며, 이를 통해 추가적인 센서나 제어기 커넥터를 설치하지 않더라도 차량에 이미 설치된 제어기와 TCN 신호만으로도 정확한 차량상태를 파악할 수가 있는 것이어서, 차량 사고를 미연에 방지하고 고장신호의 원인 파악에 소요되는 시간과 인력을 대폭 절감할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

전장품의 제어신호와 철도 차량 통신망을 이용한 신호측정장치{Signal measurement system for using electric equipment's control signal and Train Communication Network}

본 발명은 철도차량 전장품의 제어신호와 철도차량 통신망(Train Communication Network: 이하 TCN이라 약칭함)을 이용한 신호측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 전장품들의 상태를 확인하고 이상유무를 정확하게 측정하여 철도차량의 안전성, 쾌적성, 정시성을 향상시키도록 하는 철도차량 전장품의 제어신호와 TCN 통신망을 이용한 신호측정장치에 관한 것이다.

최근 들어 남북철도나 대륙횡단열차 등에 대한 사업성 타당조사가 이루어지면서 철도차량에 대한 관심이 증가하고 있다.

주지와 같이, 다른 교통수단과 비교하여 철도차량은 환경 친화적이고, 안전하기 때문에 앞으로도 더욱 의존도가 높아지리라 기대된다.

철도차량에는 전력변환장치, 보조전원장치 등과 같은 다수 개의 전기장치(일명 전장품이라 함)들이 부착설치 되어 있다.

이와 같이 고속철도 및 도시철도차량에 부착 설치된 전장품들은 차량의 성능을 결정하는 요소인 것이어서, 각 전장품들의 성능특성을 확인하는 것은 매우 중요한 것이다.

그러나, 종래에는 레코더를 이용하여 프린터를 한번 출력하고 디지털 값으로 저장하지 않기 때문에, 고장 발생시 정확한 사고원인을 조사하는데 많은 어려움이 있었고, 또한 각 장치별로 운전실에 구비되어있는 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 신뢰성 저하시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 그의 목적은 고속철도차량 및 도시철도차량에 부착 설치되는 각 장치들의 성능특성을 보다 용이하고도 정확하게 확인하기 위한 전장품의 제어 신호와 TCN 통신망을 이용한 신호측정 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전장품의 제어기로부터 신호를 입력받고, 그와 동시에 TCN 신호를 감지하기 위해 한 개 또는 그 이상의 WTB(Wire Train bus)와 MVB(Multifunction Vehicle Bus)를 이용하여 신호를 감지하고, 이 신호가 측정장치에 입력되도록 연결하여 차량의 각종 상태를 모니터링하고 고장원인을 정확하게 분석할 수 있도록 하는 전장품의 제어 신호와 TCN 통신망을 이용한 신호측정 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 각 전기장치들의 제어기로부터 상기 각 전기장치들의 동작상태나 고장 정보에 따른 제어신호가 측정장치에 입력되도록 하는 동시에, TCN 통신망으로부터 게이트웨이(Gateway)를 통한 제어신호가 상기 측정장치에 입력되도록 연결 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 전기장치내부의 제어기를 통해 얻은 제어신호와 TCN 통신망으로부터 게이트웨이를 통해 얻은 제어신호들은 측정장치에 입력되게 하고, 상기 측정장치에 입력된 신호들은 차량에 별도로 연결된 네트워크를 통해 동시에 신호를 입력받도록 하므로서, 실제 전장품에서 발생하는 현상의 분석이 가능하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 네트워크의 통신 연결은 상기 측정장치를 통해서 입력된 신호들이 네트워크 허브(Network Nub)를 거쳐 피엑스아이 모듈(PXI Module)을 통해 입력받도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면에 기초하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 전장품의 제어신호와 철도 차량 통신망(TCN)을 이용한 신호측정장치의 연결 구성 예시도를 나타낸 것으로서, 이는 각 전기장치들(1)의 제어기(2)로부터 상기 각 전기장치들(1)의 동작상태나 고장 정보에 따른 제어신호(CS1,CS2)가 측정장치(10)에 입력되도록 하는 동시에, TCN 통신망으로부터 게이트웨이(Gateway)(20)를 통한 제어신호(CS3)가 상기 측정장치(10)에 입력되도록 연결 구성한 것이다.

즉, 전장품인 전기장치(1)내부의 제어기(2)를 통해 얻은 제어신호와 TCN 통신망으로부터 게이트웨이(20)를 통해 얻은 제어신호들은 측정장치(10)에 입력되게 하고, 이와 같이 측정장치(10)에 입력된 신호들은 차량에 별도로 연결된 네트워크를 통해 동시에 신호를 입력받도록 하므로서, 실제 전장품에서 발생하는 현상에 대하여 보다 정확하게 분석할 수가 있으므로, 사고원인을 보다 철저하게 규명할 수가 있다.

도2는 본 발명에 따른 신호 측정 장치의 모듈 구성 예시도를 나타낸 것으로서, 전장품인 전기장치(1)내부의 제어기(2)를 통해 얻은 제어신호와 TCN 통신망으로부터 게이트웨이(20)를 통해 얻은 제어신호들은 함께 네트워크 허브(Network Hub)를 통하여 피엑스아이 모듈(PXI Module)과 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)을 통해 저장, 분석되어지는 모듈의 구성을 나타내고 있다.

여기서, PXI는 PCI Extensions for Instrumentation의 약칭이고, SCXI는 Signal Conditioning Extended Instrument의 약칭이며, PCI는 Peripheral Component Interconnect의 약칭이다.

도2에 도시한 바와 같이 피엑스아이 모듈(PXI Module)내의 멀티 MIO A/D 보드(1.25MHZ)(2-PXI 6070E)에서 케이블(b)을 통하여 일측 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)과 연결되고, 또한 피엑스아이 모듈(PXI Module)내의 멀티 MIO A/D 보드(8-PXI 6040E)에서 커넥터 노드(a)를 통하여 타측 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)과 연결된다.

또한, 피엑스아이 모듈(PXI Module)내의 SCSI 콘트롤러 및 네트워크 인터페이스(Network Interface)인 4-PXI 8210은 케이블(c)을 통하여 네트워크 허브(Network Nub)와 연결된다.

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.

여기서, 피엑스아이 모듈(PXI Module)내의 1-PXI 8176은 PXI 콘트롤러를 나타낸다.

또한 일측 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)내의 A-SCXI 1531, B-SCXI 1531, C-SCXI 1531, D-SCXI 1531은 공히 속도검출기(Accelerometer)용 8채널모듈이다.

또한, E-SCXI 1126, F-SCXI 1120은 8채널 입력모듈이고, G-SCXI 1102C는 32채널이며, H-SCXI 1180은 SCXI 1302 터미널 모듈과 연결되는 입력모듈로서, 각각 SCXI 터미널 모듈내의 SCXI 1320, SCXI 1320, SCXI 1303, SCXI 1302 모듈과 연결된다.

또한 타측 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)내의 A-SCXI 1120은 전류/전압 변환기(CT/PT)용 8채널 입력모듈로서, SCXI 터미널 모듈내의 SCXI 1320 모듈과 연결된다.

즉, 전장품인 전기장치(1)내부의 제어기(2)를 통해 얻은 제어신호와 TCN 통신망으로부터 게이트웨이(20)를 통해 얻은 제어신호들은 함께 네트워크 허브(Network Hub)를 통하여 피엑스아이 모듈(PXI Module)과 에스시엑스아이 모듈(SCXI Module)을 통해 저장, 분석, 모니터링 등을 할 수가 있다.

따라서, 철도차량에 부착 설치되는 각 전장품인 전기장치들에 대한 신호들을 수집, 저장, 분석하여 차량의 전장품들의 상태를 정확히 파악하고 고장이 발생하였을 경우 그 원인을 정확하게 추적할 수가 있다.

이상에서 설명 한 바와 같이 본 발명에 따른 신호측정 장치는, 전장품의 제어신호와 TCN 통신망을 이용한 제어신호를 입력받은 측정장치를 구성하여 차량에 부착 설치된 핵심 전장품인 전기장치에 대한 고장상태를 모니터링할 수가 있으며, 이를 통해 추가적인 센서나 제어기 커넥터를 설치하지 않더라도 차량에 이미 설치된 제어기와 TCN 신호만으로도 정확한 차량상태를 파악할 수가 있는 것이어서, 차량 사고를 미연에 방지하고 고장신호의 원인 파악에 소요되는 시간과 인력을 대폭 절감할 수 있는 효과를 제공한다.

도1은 본 발명에 따른 전장품의 제어신호와 철도 차량 통신망(TCN)을 이용한 신호측정장치의 연결 구성 예시도.

도2는 본 발명에 따른 신호 측정 장치의 모듈 구성예시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 전기장치(전장품)

2: 제어기

10: 측정장치

20: 게이트웨이(Gateway)

Claims

각 전기장치들의 제어기로부터 상기 각 전기장치들의 동작상태나 고장 정보에 따른 제어신호가 측정장치에 입력되도록 하는 동시에, TCN 통신망으로부터 게이트웨이(Gateway)를 통한 제어신호가 상기 측정장치에 입력되도록 연결 구성한 것을 특징으로 하는 전장품의 제어신호와 철도 차량 통신망을 이용한 신호측정장치.
청구항 1에 있어서,

상기 전기장치내부의 제어기를 통해 얻은 제어신호와 TCN 통신망으로부터 게이트웨이를 통해 얻은 제어신호들은 측정장치에 입력되게 하고, 상기 측정장치에 입력된 신호들은 차량에 별도로 연결된 네트워크를 통해 동시에 신호를 입력받도록 하므로서, 실제 전장품에서 발생하는 현상의 분석이 가능하도록 구성한 것을 특징으로 하는 전장품의 제어신호와 철도 차량 통신망을 이용한 신호측정장치.
청구항 2에 있어서,

상기 네트워크의 통신 연결은 상기 측정장치를 통해서 입력된 신호들이 네트워크 허브(Network Nub)를 거쳐 피엑스아이 모듈(PXI Module)을 통해 입력받도록 구성된 것을 특징으로 하는 전장품의 제어신호와 철도 차량 통신