KR20070114676A - 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치 - Google Patents

철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치에 관한 것으로, 퓨즈의 융단상태를 표시하기 위한 표시부와, 송신기 입력전원의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 표시부와, 고주파수와 저주파수의 스위칭상태를 표시하기 위한 표시부, 송신기 출력부하의 정상 구동여부를 표시하기 위한 표시부 및 송신기 출력전압 측정포인트를 표시패널의 전면에 구성하고, 수신 주파수의 스위칭을 선택하기 위한 키선택부를 구성함으로써 고장시 신속하게 고장위치를 파악할 수 있으며, 비숙련공이라 할지라도 용이하게 송신기의 구동상태를 인지할 수 있도록 한 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명을 적용하면, 궤도회로에 소정의 주파수 신호를 발생시키는 궤도 송신기 장치에 있어서, 퓨즈 융단상태, 주파수 출력상태 및 출력 전압 및 전류 상태, 부하 상태를 가시적으로 표시할 수 있으므로 쉽게 고장여부를 판단할 수 있으며, 고장 위치를 판단할 수 있다는 효과가 있다.
신호 송신기, 철도신호, 신호 스위칭.

Description

철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치{TRANSMITTER APPARATUS OF A RAILWAY CIRCUIT SYSTEM}
본 발명은 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 퓨즈의 융단상태를 표시하기 위한 표시부와, 송신기 입력전원의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 표시부와, 고주파수와 저주파수의 스위칭상태를 표시하기 위한 표시부, 송신기 출력부하의 정상 구동여부를 표시하기 위한 표시부 및 송신기 출력전압 측정포인트를 표시패널의 전면에 구성하고, 수신 주파수의 스위칭을 선택하기 위한 키선택부를 구성함으로써 고장시 신속하게 고장위치를 파악할 수 있으며, 비숙련공이라 할지라도 용이하게 송신기의 구동상태를 인지할 수 있도록 한 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 스위스의 SIC 보험 회사가 한 해 동안 세계에서 발생한 대형 사고를 분석한 결과를 보면(92년 기준) 하루 평균 0.8건에 1백 90명이 희생되는 것으로 나타났다. 사고 건수는 자연 재해가 1백 7건(35.9 %)으로 가장 많았고, 도로 및 철도 사고가 55건으로 18.5 %, 수상 사고가 43 건으로 14.4%, 대형 화재가 35건으로 11.7%, 항공 사고가 28 건으로 9.4 % 순 이었다. 그러나 사고 건수 보다 더욱 중요한 것은 인명 피해나 재산 피해가 어느 정도냐 하는 것이다.
이 자료에 따르면 이 같은 대형 사고로 인한 인명 피해(사망자)는 태풍과 홍수, 지진에 의한 자연 재해 다음으로 철도 사고가 1900여명의 인명 피해가 발생해 항공 사고 900 여명과, 대형 화재로 인한 450명에 두 배에서 네 배로 많은 인명 사고를 낸 것으로 조사되었다.
특히 열차 사고의 대부분은 후진국에서 발생하고 있으며, 사고의 원인은 신호 보안의 고장으로 인한 열차의 충돌이나 탈선 사고가 사고의 대부분을 차지한다고 한다. 이와 같이 다수의 승객과 화물을 수송하는 철도 교통의 특징 상 보안 장치의 고장으로 인한 안전 사고는 대형 인명 참사가 될 수 있고, 개인뿐만 아니라 국가적으로도 막대한 손해가 된다.
여기서, 철도 신호 보안 장치란 차량의 안전 운행을 위하여 관련된 각 장치, 즉 신호 장치, 연동 장치(기계연동, 전기 계전 연동), 폐색 장치, 열차 자동 제어 장치, 기타 장치 등을 말하며, 하나의 시스템에 의해 자동적이고 체계적으로 작동되도록 되어 있다.
이 중 전기 계전 연동 장치에 소속된 궤도 회로 장치는 궤도 회로 송신기 장치, 본드(bond), 궤조 절연으로 구성되며, 궤도상에 운행하는 차량을 검지하고 다른 궤도로 전환 할 수 없도록 레일 일정 구간에 전기회로를 만들어 주는 역할을 하고 있다.
이러한 종래의 궤도회로장치에는 크게 전원모듈 장치, 송신기 장치, 수신기 장치, 계전기 장치를 포함하여 구성되며, 이때, 종래의 궤도회로 송신기 장치는 아 날로그 형태의 AC 전원이 입력되게 되므로 단순하게 퓨즈의 융단 상태를 검지하는 기능 정도의 장치였으며, 고장의 발생시에는 일일이 단자를 체크해야된다는 문제점이 있었다.
실제로 입력 전압이나 전류값, 퓨즈 융단상태, 부하 상태를 체크하기 위해서는 테스터기를 이용하여 직접 단자에 테스터기를 물려 체크할 수밖에 없었으므로 비숙련공의 경우에는 궤도회로 송신기 장치가 제대로 동작하는 지, 고장시 고장위치를 알 수 없었으며, 테스터기를 이용하여 전압 및 전류를 체크한다고 하여도 기준 전압값과 전류값을 관리자가 직접 암기해야만 정상 출력이 이루어지는 지를 판단할 수 있었으므로 매우 불편하였다.
또한, 종래의 궤도회로 송신기 장치는 출력되는 주파수의 출력상태가 제대로 이루어지는 지를 육안으로 확인할 방법이 없었으며, 수신기 장치 및 계전기 장치들과 전기적으로 접속하기 위해, 구성된 다수의 단자들을 접속시키는 포트가 장치 전면에 형성되어져 있으므로 구성이 복잡해진다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 퓨즈의 융단상태를 표시하기 위한 표시부와, 송신기 입력전원의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 표시부와, 고주파수와 저주파수의 스위칭상태를 표시하기 위한 표시부, 송신기 출력부하의 정상 구동여부를 표시하기 위한 표시부 및 송신기 출력전압 측정포인트를 표시패널의 전면에 구성하고, 수신 주파수의 스위칭을 선택하기 위한 키선 택부를 구성함으로써 고장시 신속하게 고장위치를 파악할 수 있으며, 비숙련공이라 할지라도 용이하게 송신기의 구동상태를 인지할 수 있도록 한 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 궤도회로에 소정의 주파수 신호를 발생시키는 신호 송신기 장치에 있어서, 트랜지스터로 만든 2단 접속의 저항 결합 증폭기의 출력을 입력 측에서 정궤환(正歸還)시킴으로써 ON, OFF 교호 발진을 반복하도록 하며, 구형파를 펄스파로 변환시키는 멀티바이브레이터와; 상기 멀티바이브레이터의 후단에 접속되어 교류파형을 생성시키기 위해 트랜지스터가 포함된 발진기와; 상기 멀티바이브레이터의 후단에 접속되고, 상기 발진기로부터 발진된 주파수를 인가받아 주파수 변조를 행하는 모듈레이터와; 상기 모듈레이터의 후단에 접속되어 상기 모듈레이터로부터 출력되는 주파수를 증폭시키기 위한 증폭기와; 상기 증폭기의 후단에 접속되어 상기 모듈레이터와 증폭기 및 송신케이블간의 임피던스를 정합시켜 신호의 손실을 최소화시키기 위해 주파수 인터페이스를 수행하기 위한 매칭트랜스와; 상기 매칭트랜스의 후단에 접속되어 외부 주파수를 차단하고 잡음신호 등을 필터링 하기 위한 필터와; 상기 필터의 후단에 접속되며, 전원라인과 접속되어 퓨즈 융단상태, 주파수 출력상태 및 출력 전압 및 전류 상태, 부하 상태를 가시적으로 표시하는 표시패널과; 상기 표시패널을 통해 각종 출력정보의 LED 표시를 구동 제어하는 표시제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 표시패널은 퓨즈의 융단상태를 표시하기 위해, 퓨즈 후단에 구비된 LED의 점멸을 통해 퓨즈 융단상태를 감지하는 퓨즈표시부와; 송신기 입력전원(전압)의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 출력전압표시부와; 고주파수와 저주파수의 스위칭상태를 표시하기 위한 고/저 주파수표시부, 송신기 출력부하의 정상 구동여부를 표시하기 위한 송신기 출력부하의 상태표시부 및 송신기 출력전압 측정포트, 송신기 입력전원(전류)의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 출력전류 표시부가 형성되어져 있으며, 각 표시부는 회로에 접속되어 적정 저항을 통해 접지됨으로써 이상 발생시 해당 표시부의 LED가 소등되게 되어 용이하게 고장여부 및 고장위치를 파악할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치가 제공된다.
더욱 바람직하게, 상기 표시제어부는 상기 필터의 출력단을 통해 출력되는 전압 및 전류, 주파수 값을 인가받아 상기 퓨즈 표시부 및 출력전압표시부, 고/저 주파수표시부, 상태표시부, 측정포트, 출력전류 표시부를 LED의 점등을 구동 제어하며, 상기 필터의 출력단을 통해 출력되는 주파수값을 인가받아 키선택부를 통해 설정된 주파수값을 유지하기 위해 상기 발진기에 피드백 신호를 전송하여 적정 주파수를 유지하도록 제어하고, 상기 필터의 출력단을 통해 출력되는 주파수값을 인가받아 주파수 대역에 따라 상기 고/저 주파수표시부를 선택적으로 스위칭 제어하는 것을 특징으로 하는 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치가 제공된다.
본 발명에 따른 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치는 궤도회로에 소정 의 주파수 신호를 발생시키는 궤도 송신기 장치에 있어서, 퓨즈 융단상태, 주파수 출력상태 및 출력 전압 및 전류 상태, 부하 상태를 가시적으로 표시할 수 있으므로 쉽게 고장여부를 판단할 수 있으며, 고장 위치를 판단할 수 있다는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치의 외부 구성을 도시한 사시도이다.
이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치(2)는 퓨즈의 융단상태를 표시하기 위한 표시부와, 송신기 입력전원의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 표시부와, 고주파수와 저주파수의 스위칭상태를 표시하기 위한 표시부, 송신기 출력부하의 정상 구동여부를 표시하기 위한 표시부 및 송신기 출력전압 측정포인트를 표시패널의 전면에 구성하고, 수신 주파수의 스위칭을 선택하기 위한 키선택부를 구성함으로써 고장시 신속하게 고장위치를 파악할 수 있으며, 비숙련공이라 할지라도 용이하게 송신기의 구동상태를 인지할 수 있도록 한 장치이다.
본 발명의 일실시예에 따른 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치(2)는 우선 회로 및 각종 보드와 칩을 내장하여 송신기 장치(2)를 구성하는 함체(4)가 제공되며, 그 함체(4)의 전면에 표시패널(6)이 제공된다.
상기 표시패널(6)에는 퓨즈의 융단상태를 표시하기 위해, 퓨즈 후단에 구비된 LED의 점멸을 통해 퓨즈 융단상태를 감지하는 퓨즈표시부(8)와; 송신기 입력전 원(전압)의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 출력전압표시부(10)와; 고주파수와 저주파수의 스위칭상태를 표시하기 위한 고/저 주파수표시부(12,14), 송신기 출력부하의 정상 구동여부를 표시하기 위한 송신기 출력부하의 상태표시부(16) 및 송신기 출력전압 측정포트(20), 송신기 입력전원(전류)의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 출력전류 표시부(18)가 형성되어져 있다.
또한, 상기 필터(30)의 출력단을 통해 출력되는 전압 및 전류, 주파수 값을 인가받아 상기 퓨즈 표시부(8) 및 출력전압표시부(10), 고/저 주파수표시부(12,14), 상태표시부(16), 측정포트(20), 출력전류 표시부(18)를 LED의 점등을 구동 제어하는 표시제어부(32)가 구비되어져 있고, 또 상기 표시제어부(32)는 상기 필터(30)의 출력단을 통해 출력되는 주파수값을 인가받아 키선택부(34)를 통해 설정된 주파수값을 유지하기 위해 상기 발진기(26)에 피드백 신호를 전송하여 적정 주파수를 유지하도록 제어한다.
한편, 상기 표시제어부(32)는 상기 필터(30)의 출력단을 통해 출력되는 주파수값을 인가받아 주파수 대역에 따라 상기 고/저 주파수표시부(12,14)를 선택적으로 스위칭 제어한다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치(2)는 상기 표시패널(6)에 구비된 각종 표시부를 통해 비숙련자라 할지라도 쉽게 고장위치 및 고장원인을 인지할 수 있게 되며, 송신기 장치(2)의 정상 동작 여부를 판단할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치 의 회로 구성을 도시한 블록구성도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치의 구체적인 회로구성을 도시한 회로도이다.
이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치(2)는 멀티바이브레이터(22)와, 모듈레이터(24), 발진기(26), 증폭기(27), 매칭트랜스(28), 필터(30)와 표시패널(6)로 이루어진다.
상기 멀티바이브레이터(Multivibrator: 22)는 트랜지스터로 만든 2단 접속의 저항 결합 증폭기의 출력을 입력 측에서 정궤환(正歸還)시킴으로써 ON, OFF 교호 발진을 반복하도록 한 발진기이며, 입력 파형이 구형파이므로 후단에서 펄스파를 생성시키게 된다.
상기 발진기(26)는 상기 멀티바이브레이터(2)의 후단에 접속되어 교류파형을 생성시키는 수단으로서, 트랜지스터가 주요 구성으로 포함되어 교류 주파수를 발생시킨다. 또한, 상기 모듈레이터(24)는 상기 멀티바이브레이터(22)의 후단에 접속되고, 상기 발진기(26)로부터 발진된 주파수를 인가받아 주파수 변환을 행하는 수단을 나타내며, 주파수 변조를 행하게 된다. 따라서 상기 모듈레이터(24)의 출력파형은 도 2에 도시된 바와 같다.
또한, 상기 증폭기(27)는 상기 모듈레이터(24)의 후단에 접속되어 상기 모듈레이터(24)로부터 출력되는 주파수를 증폭시키기 위한 수단이며, 상기 매칭트랜스(28)는 상기 증폭기(27)의 후단에 접속되어 상기 모듈레이터(24)와 증폭기(27) 및 송신케이블간의 임피던스를 정합시켜 신호의 손실을 최소화시키기 위해 주파수 인터페이스를 수행하기 위한 수단이며, 상기 필터(30)는 상기 매칭트랜스(28)의 후 단에 접속되어 외부 주파수를 차단하고 잡음신호 등을 필터링 하기 위한 수단이다.
한편, 상기 표시패널(6)에는 퓨즈의 융단상태를 표시하기 위해, 퓨즈 후단에 구비된 LED의 점멸을 통해 퓨즈 융단상태를 감지하는 퓨즈표시부(8)와; 송신기 입력전원(전압)의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 출력전압표시부(10)와; 고주파수와 저주파수의 스위칭상태를 표시하기 위한 고/저 주파수표시부(12,14), 송신기 출력부하의 정상 구동여부를 표시하기 위한 송신기 출력부하의 상태표시부(16) 및 송신기 출력전압 측정포트(20), 송신기 입력전원(전류)의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 출력전류 표시부(18)가 형성되어져 있으며, 각 표시부는 회로에 접속되어 적정 저항을 통해 접지됨으로써 이상 발생시 해당 표시부의 LED가 소등되게 되어 용이하게 고장원인을 파악할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치의 외부 구성을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치의 회로 구성을 도시한 블록구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치의 구체적인 회로구성을 도시한 회로도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
6:표시패널, 8:퓨즈표시부,
10:출력표시부(전압), 12:주파수표시부(U),
14:주파수표시부(L), 16:상태표시부,
18:출력표시부(전류), 20:출력전압측정포트,
22:멀티바이브레이터, 24:모듈레이터,
26:발진기, 28:매칭트랜스,
30:필터, 32:표시제어부.

Claims (3)

  1. 궤도회로에 소정의 주파수 신호를 발생시키는 신호 송신기 장치에 있어서,
    트랜지스터로 만든 2단 접속의 저항 결합 증폭기의 출력을 입력 측에서 정궤환(正歸還)시킴으로써 ON, OFF 교호 발진을 반복하도록 하며, 구형파를 펄스파로 변환시키는 멀티바이브레이터와; 상기 멀티바이브레이터의 후단에 접속되어 교류파형을 생성시키기 위해 트랜지스터가 포함된 발진기와; 상기 멀티바이브레이터의 후단에 접속되고, 상기 발진기로부터 발진된 주파수를 인가받아 주파수 변조를 행하는 모듈레이터와; 상기 모듈레이터의 후단에 접속되어 상기 모듈레이터로부터 출력되는 주파수를 증폭시키기 위한 증폭기와; 상기 증폭기의 후단에 접속되어 상기 모듈레이터와 증폭기 및 송신케이블간의 임피던스를 정합시켜 신호의 손실을 최소화시키기 위해 주파수 인터페이스를 수행하기 위한 매칭트랜스와; 상기 매칭트랜스의 후단에 접속되어 외부 주파수를 차단하고 잡음신호 등을 필터링 하기 위한 필터와; 상기 필터의 후단에 접속되며, 전원라인과 접속되어 퓨즈 융단상태, 주파수 출력상태 및 출력 전압 및 전류 상태, 부하 상태를 가시적으로 표시하는 표시패널과; 상기 표시패널을 통해 각종 출력정보의 LED 표시를 구동 제어하는 표시제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 표시패널은 퓨즈의 융단상태를 표시하기 위해, 퓨즈 후단에 구비된 LED의 점멸을 통해 퓨즈 융단상태를 감지하는 퓨즈표시부와; 송신기 입력전원(전압)의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 출력전압표시부와; 고주파수와 저주파수의 스위칭상태를 표시하기 위한 고/저 주파수표시부, 송신기 출력부하의 정상 구동여부를 표시하기 위한 송신기 출력부하의 상태표시부 및 송신기 출력전압 측정포트, 송신기 입력전원(전류)의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 출력전류 표시부가 형성되어져 있으며, 각 표시부는 회로에 접속되어 적정 저항을 통해 접지됨으로써 이상 발생시 해당 표시부의 LED가 소등되게 되어 용이하게 고장여부 및 고장위치를 파악할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치.
  3. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표시제어부는 상기 필터의 출력단을 통해 출력되는 전압 및 전류, 주파수 값을 인가받아 상기 퓨즈 표시부 및 출력전압표시부, 고/저 주파수표시부, 상태표시부, 측정포트, 출력전류 표시부를 LED의 점등을 구동 제어하며, 상기 필터의 출력단을 통해 출력되는 주파수값을 인가받아 키선택부를 통해 설정된 주파수값을 유지하기 위해 상기 발진기에 피드백 신호를 전송하여 적정 주파수를 유지하도록 제어하고, 상기 필터의 출력단을 통해 출력되는 주파수값을 인가받아 주파수 대역에 따라 상기 고/저 주파수표시부를 선택적으로 스위칭 제어하는 것을 특징으로 하는 철도 신호시스템에서의 신호 송신기 장치.
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