KR20110134268A - 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운행중인 전동차 팬터그래프의 동적변위 상태를 센서와 카메라로 감지하여 전차선 내지 선로의 이상 징후를 검측하는 발명이다. 전차선의 마모상태나 전차선 지지물의 풀림상태를 주행중에 촬영한 영상물에 의하여 쉽게 검사할 수 있으며, 전차선 내지 선로에서 발생되는 스파크불꽃 여부를 모니터링하여 열차의 운행안전에 활용할 수도 있다.
지하철을 포함한 전철, 고속철 등에서 통상적으로 주행하는 전동차의 차체 혹은 팬터그래프에 부가하여 사용할 수 있으므로, 전용의 검사용 차량이 필요하지 않을 수도 있고, 검사에 소요되는 인력과 시간을 절감하는 한편, 사고를 미연에 방지하는 효과가 있다.

Description

주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치 {Inspection apparatus for railway by running train}

본 발명은 평상시 주행중인 전동차를 이용하여 전차선 내지 선로 등의 이상 징후를 검측하는 발명이다. 본 발명은 팬터그래프의 동적운동(dynamic exercise) 특성을 이용하거나 모델링데이터와 결합한 카메라 영상 등을 통해 달성된다.

전기철도시스템에서 전동차의 팬터그래프(pantograph)는 전차선(contact wire)에 밀접(sliding)하여 전류를 집전하는 중요한 부품이다. 가설된 전차선으로부터 전기에너지를 받는 전동차는 주행 중 팬터그래프가 얼마나 안정적으로 전차선을 추종 접촉하며 집전하는가에 따라 주행성능이 좌우되기 때문이다.

팬터그래프의 집전으로부터 파생되는 위해요소는 아크 내지 스파크불꽃 및 불의의 마찰에 의한 충격 내지 진동을 들 수 있다. 아크 내지 스파크불꽃은 주위의 전자장비에 위해를 주며 충격 내지 진동은 전차선의 구조물 안전에 영향을 미치게 된다.

그러나, 통상적으로 전동차가 주행 중에는 팬터그래프가 전차선에 밀착되어 상하 운동하는 특성을 보이게 되는데 이는 전차선의 구조상 불가피 한 것이다.

예를 들어, 전차선의 지상부 구조는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 팬터그래프의 주습판에 접촉하며 전원을 공급받는 전차선(contact wire 혹은 train wire, 210)과, 전차선의 하중을 지지하고 가설높이를 유지하는 조가선(messenger wire, 211) 및 드로퍼(dropper, 212)와, 전동차 진행으로부터 전차선이 받는 힘을 지지하고 완충하는 가동브래킷(moving bracket, 213)과, 전차선의 하중을 분담하며 상하 진동과 밀어올림 충격을 완충시키는 스테디암(steady arm, 214a)과, 그리고 이들을 지지하는 전주(supporter, 215)로 구성되어 있다. 여기에서 특히 스테디암은 (214a)와 (214b)의 두 종류로서 전동차 주행시 주습판이 특정부분만 닳지 않도록 주로 250m의 간격으로 지그재그 배치하고 있는데, 이 때문에 전차선이 주습판에 닿는 부분은 전동차의 진행방향으로 보아 수직 및 수평면에서 일정범위만큼 운동하는 주기적 변동 특성을 보이게 된다. 즉, 전동차가 주행하는 때는 상기 조가선 등의 전차선 가설상태와 스테디암의 설치 특성에 의하여 팬터그래프는 일정범위 상하 좌우로 운동하게 되는 것이다.

한편 지하구간에서는 상기 조가선과 드로퍼와 가동브래킷과 스테디암은 간단하게 T바(T형상의 bar)와 애자로만 구성되어 비교적 지상부보다는 전차선의 처짐현상이 적은 편이지만 이 역시 전차선의 마모와 전차선을 지탱하는 애자 등 기구물에 대한 볼트 너트의 풀림이 문제로 제기되어 온 실정이다.

전기철도에서 또 하나의 문제점은 고무타이어인 자동차와는 달리 철제로 된 바퀴와 철제로 된 선로(철로)가 마찰하는데서 오는 특성으로서 유사시 스파크로 인한 화재의 위험이 높다는 것이다. 따라서 본 발명에서는 팬터그래프를 이용하는 주행중 전차선의 검사 및 나아가 이와는 별도로 주행중 선로와의 마찰 현상도 모니터링할 수 있는 기술의 제공을 목표로 하고 있다.

위와 같은 구조에서 팬터그래프의 좌우 운동이 정상범위를 이탈하는 것은, 상기 가동브래킷을 포함한 전주의 형상이 수직에 직립되지 않을 때 혹은 철도선로에서 좌우 휨 변형이 클 때 일어나게 되며, 심한 경우 전차선에서 팬터그래프의 주습판이 옆으로 이탈해 떨어짐에 따라 결국은 팬터그래프 주습판의 상하 운동이 심한 것에 상당한 현상으로 나타날 수도 있다.

또한 상하운동이 정상범위를 이탈하는 것은, 상기 가동브래킷, 조가선, 드로퍼 등을 포함한 전차선에서 비정상 처짐이 발생했을 때 혹은 철도선로가 지반침하 등으로 아래로 휨 변형이 클 때 일어나게 되며, 이는 주행 중 팬터그래프가 상하 유동, 진동, 충격 내지 소음(아크, 마찰음 등)이 큰 이상현상으로 나타나게 된다. 본 발명에서 ‘유동’이란 상하 부드럽게 움직이는 것을 말하되, 이를 포함하는 의미의 상하운동이란 용어는 유동, 진동, 충격을 포괄하는 것으로 정의하기로 한다.

상기 비정상적인 좌우운동 및 상하운동은 철도시스템에서 운행안전을 위협하는 현상인 것은 말할 나위 없으므로, 전기철도시스템에서는 비록 고가의 장비, 많은 인력 및 안전에 위협을 주는 검사 방법임에도 불구하고 다음에 게시한 어느 하나 이상의 검사장비 내지 검사방법을 채택하지 않을 수 없었다.

1. 대한민국 실용신안출원번호 제20-2004-0022717(2004.08.10)호는 전차선 작업차량의 이층 작업 전망대 구조에 관한 고안으로서, 전차선로를 신설하거나 유지보수 등에 사용하기 위한 것인데, 이를 통해 육안으로 전주/전차선/조가선/가동브라켓/절연애자/드로퍼/T바/애자 구조물의 취부상태 등을 조사할 수는 있지만, 선로에 주행 중인 전동차가 없을 때만 사용해야 하는 안전성 및 육안검사를 위한 전문인력이 차량마다 투입되어야 하는 문제가 있다.

2. 대한민국 특허출원번호 제10-2007-0115994(2007.11.14)호는 복합형 선로장비의 측정장치로서, 빛의 직진성을 이용하여 선로 위에 발광체를 놓고 일정한 거리에서의 수광체로 수신한 결과, 선로가 좌우 또는 상하로 휜 것인지 여부를 측정하는 장치이다. 빛의 직진성을 이용하여 상기 스테디암이 수직면 내에서 바르게 형상을 이루고 있는지도 측정할 수 있지만, 이와 같은 장치는 원리 그대로에서 알 수 있듯이 인력으로 선로에 발광체와 수광체를 서로 대향되게 설치함으로써만 가능하게 되는 것이므로, 역시 선로에 주행중인 전동차가 없을 때만 사용해야 하는 안전성 및 광파 검사를 위한 전문인력이 선로에 다수 투입되어야 하는 문제가 있다.

3. 대한민국 특허출원번호 제10-2008-0055832(2008.06.13)호는 철도 순회 점검용 밧데리카(battery car)에 관한 개량된 기술을 게시한 문헌이다. 동 문헌에는 철도 순회 점검용 밧데리카는 레일 및 전차선 등의 이상 유무와 주변의 장애물을 확인하여 현장에서 직접 조치하거나 관계처에 통보하여 조치하게 함으로써, 철도차량의 안전운행을 도모하는 중요한 차량이라고 게시하고 있으며, 종래 디젤엔진으로 사용되던 것을 배터리로 개량하여 터널에서도 작업이 가능토록 한 환경친화적인 장치 개량 발명이다. 그러나 이 역시 육안검사에 의존할 수밖에 없음은 물론, 화객차(화물차 또는 여객차)가 다니지 않는 시간대에서, 그리고 육안으로 확인할 수 있는 주행속도로서만 측정할 수밖에 있는 제약이 있다.

본 발명은 상기 선행기술들에 게시된 저속주행 육안검사를 탈피하여 고속주행 상태에서도 검측이 가능토록 하는 목적으로 연구된 것이며, 구체적으로는 전동차의 운행에 반드시 필요한 팬터그래프를 기존의 용도에서 넘어선 역발상의 개념으로 이를 전차선 검사에 활용한 것이다. 물론 전차선의 마모 여부나 기구적 풀림 여부를 검사할 때는 팬터그래프와는 별도로 주행 상태에서의 전차선을 직접 촬영하는 영상으로 구성할 수도 있다.

도 3 내지 도 5는 팬터그래프에 관한 이해를 돕기 위해 발췌한 것으로, 도 3은 서울지하철에 채용, 도 4는 고속열차에 채용, 그리고 도 5는 그 밖의 외국사례인 팬터그래프를 실제 사진으로 나타낸 것이다.

즉, 통상적인 팬터그래프는 주로 도 6 또는 도 7과 유사한 외형을 가지며, 그 중 도 6의 형상은 도 8의 사시도와 도 9 및 도 10의 단면도로 도시된다. 여기에서 도 9는 팬터그래프가 들려져 전차선에 접촉된 상태, 도 10은 전동차의 루프에 접혀 내려진 주차 혹은 정차중인 상태를 나타낸다.

이와 같은 통상적인 팬터그래프의 구성을 도 6, 도 7 및 도 8을 참작하여 주요부로서 좀 더 설명하면, 팬터그래프(100)는 전차선에 접촉하는 주습판(pan head, 111) 및 상기 주습판을 구조적으로 지탱하는 주습판기구(cross bar, 110)와, 전동차의 루프(121)에 고정되는 베이스기구(base frame, 120)와, 상기 주습판기구(110) 및 상기 베이스기구(120)의 사이에 결합되어 상기 주습판기구(110)를 전동차의 루프(121)로부터 높이 조절하는 승강암기구(upper arm/low arm, 131/132)를 포함하는 한편 상기 승강암기구(131, 132)를 제어함에 따라 상기 주습판(111)이 상승하여 전차선(210)에 접촉하거나 혹은 하강하여 베이스기구(120)로 복귀 안착되는 자세 제어를 가지도록, 전동차의 루프에 설치된다. 여기에서 미 설명부호 (133)은 공기압, 유압 또는 전력 등으로 승강암기구(131, 132)를 상승 혹은 하강시키도록 조절하는 밀대(thrust rod)이다. 여기에서 주습판(111)과 주습판기구(110)의 사이 혹은 주습판기구(110)와 승강암기구(131)의 사이에는 주행 중 전차선의 수직면 높이가 일정하지 않음에 추종시키기 위한 탄성부재(112)를 포함한다.

즉 밀대(133)로 조절하여 주습판(111)을 전차선에 접촉시킬 때는 도 9와 같이 승강암기구(131, 132)를 펴 올리고, 정차중일 때는 도 10과 같이 승강암기구(131, 132)를 접어서 아래로 내려두는 상태로 된다. 도 11은 그와 같이 펴거나 접어서 형상이 달라지는 팬터그래프를 겹쳐서 묘사한 것으로, 하부승강암기구(132)와 상부승강암기구(131)의 꺽임각도가 적어서 주습판기구(110)가 올려진 상태가 (110, 131, 132, 120)에 해당하며, 꺽임각도가 커져서 내려진 상태가 (110a, 131a, 132a, 120)에 해당한다.

또한 종래기술 중에는 전동차의 주행중 상기 주습판(111)이 전차선(210)에 닿는 밀착력을 안정적으로 유지하기 위하여 상기 주습판기구(110)에 양력조절을 위한 양력조절판을 구비한 것도 있고(한국철도학회논문집 제8권 제4호 2005년 pp.342-347), 전차선의 접촉력 및 충격가속도 검측을 위한 대한민국 특허출원 제10-2007-0128610호(2007.12.12) 등 다수가 있지만, 이러한 문헌 모두가 상기 주습판과 전차선이 효과적으로 닿도록 하는 제어기구 내지 주습판의 마모상태나 위치를 검사하고 교정하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 운행 중에는 기관사가 밖을 내다보지 않는 한 팬터그래프의 동적운동을 알 수가 없는 실정이고 나아가 팬터그래프의 동적운동을 전차선 검사에 연계하는 것은 고려된 바 없다.

상기 팬터그래프는 "전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부"로 표현될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 팬터그래프를 수전부로, 주습판을 접촉 도체로 필요에 따라 혼용하여 칭하기로 한다.

본 발명 출원에서 팬터그래프와 관련된 선행기술을 추가적으로 조사한 내용은 다음과 같되, 이하 본 발명의 명세서에서 특별히 지정되지 않은 구조의 설명은 상기 도 1 내지 도 11에서 게시된 도면부호 내지 원리로 보면 된다.

4. 대한민국 특허출원번호 10-2002-0081757호 및 특허공개번호 10-2004-0055140호는 철도차량 유지보수를 위한 일상검사시스템에 관한 발명이다. 동 기술은 정해진 검사장에서 팬터그래프 주습판의 마모상태 내지 부착위치 편향상태 등을 정밀 측정하는 시스템이므로, 본 발명에서 주행 중 전차선을 검사하는 것과는 검사의 대상부터 무관하다.

5. 대한민국 특허출원번호 10-2003-0005328호 및 특허공개번호 10-2004-0068788호는 양력조절판을 장착한 판토그라프에 관한 것으로, 차량의 주행 중 풍력으로서 전차선과 주습판의 접촉력을 향상 내지 안정시키는 발명이다. 본 발명의 팬터그래프 동적운동 모니터링으로 전차선을 검사하는 것과는 무관하지만 주습판과 밀착되어 수평면으로 부착된 양력조절판은 본 발명에 게시하는 거리센서의 계측 대상인 반사체로 활용될 수 있다.

6. 대한민국 특허출원번호 10-2007-0128610호 및 특허공개번호 10-2009-0061705호는 전차선의 접촉력 및 충격가속도 검측 시스템에 관한 발명이다. 주요 구성은 스트레인게이지와 가속도센서를 이용하여 팬터그래프와 전차선 사이의 운행 중 접촉력 및 가속도 정보를 계측하도록 되어 있고, 주행속도변화에서 전차선이 주습판에 적정하게 밀착을 유지하는지 스트레인게이지로 검측한다. 한편 여기에서는 검측된 데이터를 원격으로 전송 및 분석하는 수단을 포함하고는 있지만 이는 어디까지나 주행 중 팬터그래프의 집전상태, 즉 전기적인 접촉상태를 모니터링 하는 것일 뿐, 이하에서 보듯이 기구적인 형상을 모니터링 하여서 전차선의 처짐 내지 선로의 휨을 검사하는 본 발명과는 용도, 목적, 작용 및 효과가 상이하고, 따라서 이로부터 용이하게 추고할 수도 없는 것이다. 예컨대 상기 선행발명은 비록 주행 중 팬터그래프에서 적정 이상의 상하 운동이 있더라도 전차선과의 접촉력 유지 내지는 충격이 발생하지 않는 한 이상 징후를 발견할 수 없는 것이지만, 본 발명은 접촉력이 유지되는지 그리고 충격이 있는지 없는지에 불구하고 상하운동이 일정범위를 벗어나면 이를 이상 징후(장애 이벤트)라고 판별하는 점에서 목적과 작용과 효과가 상이하여 신규성 및 진보성을 구비한 것이다. 나아가 본 발명은 가속도센서와는 별개로 시간변수와 구간변수를 이용하여 위치별 전차선의 검사데이터를 취득 가능한 한편, 이러한 검사데이터를 복수의 전동차로부터 취득하여 통계데이터로서 이상 징후를 정확히 포착하는 점에서도, 구성과 작용이 완전히 상이함은 물론 이로부터 추고할 수는 없는 것이다. 또한 주행상태에서 촬영된 영상을 후속적으로 정밀하게 검사토록 하는 구성을 이에 대비하더라도 검사의 대상물과 검사하는 수단과 검사된 결과가 서로 상이한 점에서 서로의 기술은 유사성이 없는 것이다.

7. 대한민국 실용신안출원번호 실1995-025620호 및 실용신안공개번호 실1997-012799호는 전동차용 판토그라프의 주습판 취부구조에 관한 발명이고, 대한민국 실용신안출원번호 20-1996-0052952호 및 실용신안공개번호 실1998-0039879호는 판토그라프의 슈 조정장치에 관한 발명으로서, 본 발명에서는 팬터그래프 구조적 원리를 소개하는 정도로 인용하고 있다.

8. 대한민국 실용신안출원번호 20-2007-0016988호 및 실용신안공개번호 20-2009-0003837호, 그리고 동 출원번호 20-1994-0038669호 및 실1996-0024240호는 에어서플라이를 구비한 공기식 싱글 아암 판토그라프에 관한 발명 및 그리고 전동차의 공기압 장치들에서 발생되는 공기압의 미세한 변화를 정확히 검사하는 장치에 관한 것으로, 여기에서 에어서플라이 계통의 공기압을 측정하는 원리는 팬터그래프의 주행중 상하운동 상태를 모니터링 하는 본 발명 동적운동센싱부의 한 실시유형, 즉 균등수단으로 활용될 수도 있다.

본 발명의 제 1목적은 전동차의 주행 중 일어나는 팬터그래프의 동적 운동을 감지하여 전반적인 전차선 내지 선로의 포설 상태를 검사하는 기술을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제 2목적은 전동차의 주행상태에서 전차선의 상태를 관찰하여 부분적인 전차선의 마모상태 및 전차선 고착기구의 풀림상태를 검사하는 기술을 제공하는 데 있다.

나아가 본 발명은 상기 제 1목적과 제 2목적을 개별 달성하거나 결합 달성하는 종합적 검사시스템으로서 스파크불꽃과 아크를 감지하여 데이터로 축적하고 영상과 매핑시키는 등의 기술을 제공코자 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치는: 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부; 운행감지 센서가 설치되어 전동차의 주행여부를 판독하는 주행판독부; 운동감지 센서가 설치되고 상기 주행판독부에 연동되어 전동차의 주행 중 상기 수전부의 상하운동을 검출하는 동적운동센싱부; 전동차의 주행 중 시간을 측정하는 시각정보센싱부; 상기 동적운동센싱부로부터의 정보와 상기 시각정보센싱부로부터의 정보를 받아서 상기 수전부의 상하운동 검출 결과를 시간별 전차선 검사데이터로 모니터링 하는 모니터링부;로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제2실시예에 따른 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치는: 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부; 운동감지 센서가 설치되고 상기 주행판독부에 연동되어 전동차의 주행중 상기 수전부의 상하운동을 검출하는 동적운동센싱부; 위치정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행 중 위치를 측정하는 위치정보센싱부; 상기 동적운동센싱부로부터의 정보와 상기 위치정보센싱부로부터의 정보를 받아서 상기 수전부의 상하운동 검출 결과를 위치별 전차선 검사데이터로 모니터링 하는 모니터링부;로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제3실시예에 따른 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치는: 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부; 운행감지 센서가 설치되어 전동차의 주행여부를 판독하는 주행판독부; 운동감지 센서가 설치되고 상기 주행판독부에 연동되어 전동차의 주행중 상기 수전부의 상하운동을 검출하는 동적운동센싱부; 구간정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행중 구간을 측정하는 구간정보센싱부; 상기 동적운동센싱부로부터의 정보와 상기 구간정보센싱부로부터의 정보를 받아서 상기 수전부의 상하운동 검출 결과를 구간별 전차선 검사데이터로 모니터링 하는 모니터링부;로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제4실시예에 따른 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치는: 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부; 속도정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행중 속도를 측정하는 속도정보센싱부; 운동감지 센서가 설치되고 상기 속도정보센싱부에 연동되어 전동차의 주행중 상기 수전부의 상하운동을 검출하는 동적운동센싱부; 상기 동적운동센싱부로부터의 정보와 상기 속도정보센싱부로부터의 정보를 받아서 상기 수전부의 상하운동 검출 결과를 속도별 전차선 검사데이터로 모니터링 하는 모니터링부;로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제5실시예에 따른 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치는: 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부; 속도정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행중 속도를 측정하는 속도정보센싱부; 운동감지 센서가 설치되고 상기 속도정보센싱부에 연동되어 전동차의 주행중 상기 수전부의 상하운동을 검출하는 동적운동센싱부; 위치정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행중 위치를 측정하는 ‘위치정보센싱부’ 또는 구간정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행중 구간을 측정하는 ‘구간정보센싱부’ 중 적어도 하나를 포함하고; 상기 동적운동센싱부로부터의 정보와 상기 속도정보센싱부의 정보와 위치정보센싱부 또는 구간정보센싱부의 정보를 받아서 상기 수전부의 상하운동 검출 결과를 위치별 혹은 구간별 전차선 검사데이터로 모니터링 하는 모니터링부;로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 상기 제1실시예 내지 제5실시예에서, 상기 동적운동센싱부는: 거리센서에서의 반사거리 측정, 근접센서에서의 근접간격 측정, 기울기센서의 기울기각도 측정, 다이어프램센서에서의 탄성수단 변위 감지로 측정, 충격센서의 충격강도 측정, 진동센서의 진동특성 측정으로서 수전부의 상하운동을 검출할 수 있다. 또한 여기에서는 탄성부재에 접촉방식으로 설치한 접촉센서와 승강암기구에 비접촉방식으로 설치한 근접센서 혹은 기울기센서 내지 휨센서의 상태를 측정한 복합적인 구성으로서 달성될 수 있으며, 나아가 상기 동적운동센싱부는 아크를 감지하는 아크센서의 출력 측정으로서 달성될 수 있다.

또한 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제6실시예에 따른 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치는: 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부; 촬영센서를 이용한 운동감지로서 전동차의 주행 중 상기 수전부의 상하운동을 검사하는 동적운동센싱부; 전동차의 운행시각을 측정하는 ‘시각정보센싱부’ 또는 위치정보 감지 센서로서 주행중 위치를 측정하는 ‘위치정보센싱부’ 또는 구간정보 감지 센서로서 전동차의 주행중 구간을 측정하는 ‘구간정보센싱부’ 중 적어도 하나를 포함하고; 상기 ‘동적운동센싱부로부터 받은 정보’에 상기 ‘시각정보센싱부로부터 받은 정보’ 또는 상기 ‘위치정보센싱부로부터 받은 정보’ 또는 상기 ‘구간정보센싱부로부터 받은 정보’ 중 하나 이상을 결합하여서 상기 수전부의 상하운동 검사 결과를 모니터링 하는 모니터링부;로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 상기 제6실시예에서 촬영센서가 수전부의 촬영이 용이하도록 수전부에는 표적 작용을 하는 형상타깃을 부가적으로 설치할 수 있고, 나아가 눈, 비 등의 흡착을 감안하여 상기 형상타깃을 청소하는 청결수단 및 야간에도 수전부를 정확히 인식할 수 있도록 상기 형상타깃을 조명하는 조명수단 및 촬영센서 자체의 온도를 일정범위로 유지시키는 온도안정수단을 더 포함할 수 있다.

또한 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 상기 제1실시예 내지 제6실시예에서, 전동차와 기지국간 데이터통신이 설정될 때 상기 전차선 검사데이터를 기지국으로 전송하는 전송통신부;의 연동 구성을 더 포함하면서 상기 전송통신부의 데이터통신 설정은 전동차의 출발점으로부터 종착점까지의 사이에서 기지국과 적어도 한 번 이상 전송토록 이루어지도록 할 수 있다. 그에 필요한 각 수단은 무선통신, 유선통신, 위성통신 혹은 전력선통신 등을 통해 이루어질 수 있다.

또한 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 상기 제1실시예 내지 제6실시예에서, 상기 동적운동센싱부, 상기 시각정보센싱부, 상기 모니터링부, 상기 위치정보센싱부, 상기 구간정보센싱부 또는 상기 속도정보센싱부의 작동전원은 전차선의 고압전력으로부터 독립된 저전압 구성으로서 전동차의 주행 중 얻어진 풍력발전에 의해, 전차선과 주습판 사이에서 발생되는 아크방전을 유기전력으로 받는 구성에 의해 혹은 태양전지로부터 받는 구성에 의해 비록 상기 팬터그래프부에 설치되는 구조이지만 전기적으로는 독립된 에코(ECO) 전원으로 구성될 수 있다. 나아가 그와 같은 독립된 전원으로부터 전동차의 수전부(팬터그래프)와 전동차의 조종석과는 무선통신을 통해 연계될 수 있다.

한편, 상기 제1실시예 내지 제6실시예에 연동되어서 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제7실시예에 따른 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치는: 전동차종합상황실의 모니터링시스템에서, 상기 전송통신부와 연계되는 통신상대방으로 작동하여 상기 제1실시예 내지 제6실시예 중 어느 하나의 전차선 감시데이터를 수집함과 아울러, 상기 제1실시예 내지 제6실시예 중 어느 하나인 전차선 감시데이터를 각 전동차마다 개별적으로 또는 복수로 결합하여서 전차선의 이상 징후를 모니터링 하는 모니터링시스템부;의 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 상기 제7실시예에서, 모니터링시스템부는: 상기 모니터링시스템부에서 전차선 검사데이터를 개별 또는 복수로 결합하여서 모니터링 할 때는 시간함수, 위치함수, 구간(거리)함수, 속도함수, 위상함수 또는 진동함수(주파수함수) 중 적어도 하나 이상으로 전개되는 그래프로서 모니터링 하도록 된 구성을 포함할 수 있다. 또한 전동차로부터의 수집된 정보를 개별 데이터 혹은 복수의 데이터로 결합하여 비교 모니터링 하면서 설정된 운동범위를 초과하는 이상 징후 검사데이터 발견시 경보(램프, 음향, 메시지 등)를 발하도록 된 구성을 포함할 수도 있다.

나아가, 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제8실시예에 따른 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치는: 전동차의 지붕(루프)에 설치되는 수전부(팬터그래프)의 주행중 상하운동을 감지하는 동적운동센싱부; 상기 동적운동센싱부로부터 감지되는 변화값 중 설정범위를 초과하는 검출값을 추출함과 아울러 원격지령을 수신하여 설정범위 값이 변경되는 제어부; 제어부가 추출된 검출값을 무선으로 전송하고 무선으로 수신되는 원격지령 설정범위 값을 제어부로 전달하는 무선연동부; 주행중 가공 도체(전차선)와 주습판(접촉 도체)이 밀접되는 상태를 피사체로 촬영하는 카메라와 피사체를 조명하는 조명수단과 조명수단을 제어하는 제어수단을 구비한 영상촬영부; 배터리와 풍력발전기를 구비하여 전동차의 주행중 풍력으로 발전하고 상기 각 동적운동센싱부 내지 영상촬영부 중 하나 이상에 전원을 공급하는 에코발전부; 상기 영상촬영부로부터의 영상정보와 제어부로부터의 센싱정보를 무선으로 수신 및 전철역사(기지국)로부터의 구간정보 내지 자체적인 시각정보와 혼합하여 모니터링 하는 모니터링부로 구성되어서 특화된 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제9실시예에 따른 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치는: 전동차의 지붕에 설치되어 가공 도체의 상태를 피사체로 촬영하는 카메라부; 상기 카메라부의 개구면을 향하도록 설치되어 카메라의 피사체를 조명하는 조명부; 상기 카메라부 또는 조명부를 제어하여 피사체를 연속적, 주기적 혹은 이벤트정보 수신시에 촬영하는 촬영제어부; 상기 카메라부로부터의 영상신호를 무선링크를 통해 전동차의 실내로 전송하는 무선송신부; 상기 카메라부와 조명부와 무선송신부의 전원을 전동차의 주행상태에서 얻어지는 자연력으로서 발전하여 전원으로 공급하는 에코전원부; 상기 무선송신부로부터의 영상신호를 전동차의 실내에서 수신하는 무선수신부; 전동차의 주행중 이상상태를 이벤트정보로 감지하는 이벤트수신부; 상기 무선수신부로부터의 영상신호를 일정기간 저장하는 버퍼링부, 상기 버퍼링부에 저장된 영상신호 중 상기 이벤트수신부를 통해 이벤트정보를 인가받으면 상기 이벤트정보가 인가된 시점 전후의 설정된 기간 범위의 영상을 추출하여 이를 이벤트영상으로 저장하는 이벤트영상저장부 및 상기 이벤트정보의 인가에 대한 이벤트영상 이력을 연동하여 모니터할 수 있는 모니터링부를 수용한 모니터링시스템; 상기 카메라부 내지 모니터링시스템의 연동구성을 통해 주행상태에서 전기철도의 상태를 선행 촬영 후 후속적으로 정밀 검사가 가능토록 되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 특화시킨 구성을 포함한다.

이때 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 상기 제9실시예에서, 모니터링시스템은 전동차와 기지국간 데이터통신이 설정될 때 상기 전차선 검사데이터를 기지국으로 전송하는 전송통신부;의 연동 구성을 더 포함할 수 있으며, 또한 상기 제9실시예에서 촬영제어부는 원격제어로서 설정되는 구성을 포함하고 상기 무선송신부와 무선수신부는 쌍방향 통신구성으로 및 상기 모니터링시스템에는 원격으로 촬영제어부의 작동을 설정하는 구성을 더 포함하여서, 모니터링시스템에서 지정하는 설정에 따라 상기 촬영제어부가 연속적 촬영, 주기적 촬영 혹은 이벤트정보 수신시에 촬영하는 것 중 어느 하나로 지정되는 구성으로 할 수 있다.

또한 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 상기 제9실시예에서, 상기 이벤트정보는 전동차의 지붕에 설치되어 전동차의 전력을 공급받는 수전부의 주행중 상하운동을 센서로서 검출하여 연계하는 구성을 포함할 수 있고, 상기 이벤트정보는 상기 카메라부가 상기 수전부의 주행중 상하운동을 촬영하여 상하운동이 설정범위를 초과할 때 이를 이벤트정보로 인지하는 구성을 포함할 수 있다.

또한 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 상기 제9실시예에서, 상기 이벤트정보는 상기 카메라부가 전동차의 지붕에 설치되어 전동차의 전력을 공급받는 수전부의 주행중 스파크 여부를 촬영하여 상기 스파크불꽃이 발생될 때 이를 이벤트정보로 인지하는 구성을 포함할 수 있고, 더 나아가 그와 같은 스파크불꽃과 아크전력의 여부만을 모아서 같은 요령의 모니터링으로 구성할 수 있다.

또한 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제10실시예에 따른 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치는: 전동차의 실외에 설치되어 주행중인 전동차에서 가공 도체 또는 선로의 상태를 피사체로 촬영하는 카메라부; 상기 카메라부로부터 촬영된 영상정보를 전송 및 수신하는 전송부와 수신부; 클럭으로서 전동차의 주행시각을 검측한 ‘시각정보’ 또는 위치측정 장치로서 전동차의 주행위치를 검측한 ‘위치정보’ 또는 구간인식 장치로서 전동차의 주행구간을 검측한 ‘구간정보’ 중 적어도 하나를 포함하는 구조의 부가정보부; 스파크불꽃의 영상을 모델링하여 저장한 영상모델링부와, 상기 수신부로부터 수신된 영상정보를 일시 저장하는 영상버퍼링부와, 상기 영상버퍼링부로 입력되는 영상화면을 상기 영상모델링부에 저장된 화면과 비교하여 스파크불꽃의 화면으로 해석된 때에 당해 화면을 저장하는 이벤트영상저장부; 상기 이벤트영상저장부의 출력과 상기 부가정보부로부터의 정보를 연동하여 전동차의 주행중 발생되는 스파크불꽃을 인지하고 알람으로 출력 및 상기 부가정보부를 연동하여 영상화면으로 모니터링하는 스파크불꽃모니터링부;로서 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제11실시예에 따른 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치는: 전동차의 실외에 설치되어 주행중인 전동차에서 가공 도체 또는 선로의 상태를 피사체로 촬영하는 카메라부; 전동차의 외부에 설치되어 주행중인 전동차에서 가공 도체 또는 선로로부터의 마찰음향을 감지하는 음향센서부; 상기 카메라부로부터 촬영된 영상정보를 전송 및 수신하는 전송부와 수신부; 클럭으로서 전동차의 주행시각을 검측한 ‘시각정보’ 또는 위치측정 장치로서 전동차의 주행위치를 검측한 ‘위치정보’ 또는 구간인식 장치로서 전동차의 주행구간을 검측한 ‘구간정보’ 중 적어도 하나를 포함하는 부가정보부; 스파크불꽃의 영상을 모델링하여 저장한 영상모델링부와, 스파크불꽃의 발생에 대응되는 기계적 마찰음을 모델링하여 저장한 음향모델링부와, 상기 수신부로부터 수신된 영상정보를 일시 저장하는 영상버퍼링부와, 상기 영상버퍼링부로 입력되는 영상화면을 상기 영상모델링부에 저장된 화면과 비교하여 스파크불꽃의 화면으로 해석 및 상기 음향센서부로부터 입력되는 음향을 상기 음향모델링부에 저장된 음향과 비교하여 스파크발생으로 해석되는 경우의 당해 화면을 저장하는 이벤트영상저장부; 상기 이벤트영상저장부의 출력과 상기 부가정보부의 출력을 연동하여 전동차의 주행중 발생되는 스파크를 인지하고 알람으로 출력 및 상기 부가정보부로부터의 정보를 연동하여 영상화면으로 모니터링하는 스파크불꽃모니터링부;로서 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 상기 제10실시예 및 제11실시예에서, 상기 전동차에서 취득되는 모든 데이터는 전송통신부를 통해 운행관제실에서 취합되고 운행관제실에서 스파크불꽃모니터링부가 작동되도록 구성될 수 있으며, 나아가 상기 카메라부로부터의 영상신호 또는 상기 음향센서부로부터의 음향신호는 무선링크를 통해 상기 스파크불꽃모니터링부로 연동되고 상기 카메라부 및 음향센서부의 전원은 전동차의 주행상태에서 얻어지는 자연력으로서 발전하여 공급하는 독립적인 에코전원부로서 구성되어서, 임의의 전동차의 실외에 상기 카메라부 내지 음향센서부가 자유롭게 설치되도록 구성될 수 있다.

본 발명에 의하면 다음과 같은 독립적 혹은 혼합적 효과를 얻을 수 있다.

1. 저속 육안검사에서 현저하게 진보하여 고속 운행되는 전동차에서 전기철도의 상황을 검사할 수 있다. 특히 본 발명의 각종 센서를 이용한 팬터그래프의 상하운동 모니터링을 통해 가공 도체인 전차선의 포설상태를 검사할 수 있으며, 나아가 본 발명의 각종 센서를 이용한 팬터그래프의 상하운동 모니터링 및 영상촬영 센서를 결합하여 전차선을 영상 촬영하고 전송하고 저장하고 모니터링 하는 구성을 통해 가공 도체인 전차선의 구간 내비 특정한 부분의 마모상태와 구조물의 풀림상태를 특히 효율적으로 검사할 수 있다.

2. 나아가 본 발명은 소위 전차선의 상태 뿐만 아니라 선로의 마찰에서 발생되는 스파크불꽃의 상태도 운행중인 전동차의 조종석 내지 종합관제실에서 중앙집중방식으로 쉽게 감지할 수 있으므로 전동차의 운행안전에 효과를 기대할 수 있다.

3. 전문검사차량과 전문검사인력 부담을 해소하고 통상적인 차량과 기관사를 활용하여 검사하는 한편, 전문검사인력을 정예화하여 집중 업무로 배치할 수 있다.

4. 평상 운행차량으로 검사가 가능하므로 전동차 운행이 없는 때는 물론, 통상적인 운행시간에서도 쉬는 공간 없이 상시 점검이 가능하다.

5. 각 운행 구간마다 개별적으로 자료를 취합할 수 있어 구간별 장애발견, 그에 따른 신속한 장애복구 및 장애복구까지의 안전운행을 위한 서행도 가능하게 하므로 시설물 관리와 안전운행에 기여한다.

6. 전차선은 물론, 선로의 휨 상태까지도 검사할 수 있는 다용도의 효과가 있다.

7. 주행중인 전동차의 루프(지붕) 혹은 하부에 설치되는 각 장치의 안전과 성능을 유지할 수 있고, 특히 고압선에 접촉되거나 아니 되거나를 불문하고 고압전원과는 독립된 저전압의 작동전원을 별도의 주행중 자연력을 이용한 에코 전원으로 확보할 수 있다.

도 1 및 도 2는 팬터그래프가 집전하는 지상부의 전차선을 대표적으로 도시한 도면;
도 3 내지 도 5는 수전부인 팬터그래프의 형상을 나타낸 사진;
도 6 및 도 7은 팬터그래프 각 주요부의 구성품에 대한 부호를 게시한 도면;
도 8은 도 6의 사시도;
도 9는 도 6이 들려져 전차선에 접촉된 상태의 단면도;
도 10은 도 6이 내려진 전동차 정차 상태의 단면도;
도 11은 도 9와 도 10을 겹쳐서 도시한 단면도;
도 12는 본 발명의 제1실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램;
도 13은 본 발명 동적운동센싱부의 제1실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램;
도 14 및 도 15는 본 발명 동적운동센싱부의 제2실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램;
도 16은 본 발명 동적운동센싱부의 제3실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램;
도 17은 본 발명 동적운동센싱부의 제4실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램;
도 18은 본 발명의 제2실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램;
도 19는 본 발명의 제3실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램;
도 20은 본 발명의 제4실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램;
도 21은 본 발명의 제5실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램;
도 22는 상기 본 발명의 제1실시예 내지 제5실시예의 작용을 요약한 흐름도;
도 23은 본 발명의 제6실시예로서 활영센서와 모니터링시스템부의 연동 구성을 나타낸 블록다이어그램;
도 24 및 도 25는 상기 본 발명의 제1실시예 내지 제6실시예의 대향된 통신상대방으로서의 본 발명의 제7실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램;
도 26은 도 24 또는 도 25에서의 모니터링시스템부의 화면 표시 일례를 도시한 개념도;
도 27은 도 22 내지 도 26과 연계하여 본 발명의 구성을 좀 더 쉬운 흐름도로서 설명하면서 본 발명의 제8실시예가 도출되는 원리를 나타낸 도면;
도 28은 도 27의 흐름도를 하드웨어 측면에서 설명하는 블록다이어그램;
도 29는 전차선의 마모상태 및 구조적 풀림여부를 검사하기 위한 본 발명의 제9실시예를 나타낸 블록다이어그램;
도 30 및 도 31은 본 발명의 제10실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램 및 주요부 흐름도;
도 32 및 도 33은 본 발명의 제11실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램 및 주요부 흐름도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 임의의 실시 형태는 당업자가 이해하는 범위에서 오히려 더 많은 상이한 형태로 실시될 수도 있는 것이므로, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물은 명세서의 설명 범위 내에 포함되는 것으로 이해하여야 한다. 특히 본 발명에서 포함한다라고 하는 의미는 다른 실시예를 배제한다는 의미가 아니라 실시예로 게시하지 않은 여타의 실시예까지도 포괄한다라고 이해되어야 한다.

본 발명은 고가의 검사차량에서 육안으로 검사하는 느린 처리속도와 검사차량의 느린 운행에 따른 안전문제 등을 개량하기 위하여 고속 주행하는 전동차의 팬터그래프를 용도 확장시킨 데서 기초적인 착상이 이루어지면서 발전된 것이다. 따라서 이를 위하여는 차량의 팬터그래프마다 설치할 수 있고 혹은 한 차량에 하나의 팬터그래프만 이용하도록 시스템을 구성할 수도 있다. 특히 영상촬영으로 전차선의 마모상태를 검사할 때는 팬터그래프와 접촉되는 전차선 이외의 부분을 관찰토록 하는 것도 당연히 배제하지 않는다.

만약 하나의 차량에서 복수의 팬터그래프를 모니터링 하기 위하여는 통신수단에서 차량ID 외에도 팬터그래프ID를 따로 구비해야 한다.

또한, 본 발명에서 팬터그래프의 동적운동 모니터링이라 함은 특히 주행 중에서 상하로 운동하는 특성을 모니터링 함을 의미하지만 전차선을 검사하는 범위에서는 일정범위 좌우로 운동하는 특성을 보조적으로 모니터링 할 수 있다. 이하 상술한다.

도 12는 본 발명의 제1실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램이다. 도 12를 참조하면, 본 발명의 제1실시예는, 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부(100); 운행감지 센서가 설치되어 전동차의 주행여부를 판독하는 주행판독부(500); 운동감지 센서가 설치되고 상기 주행판독부에 연동되어 전동차의 주행 중 상기 수전부(팬터그래프부)의 상하운동을 검출하는 동적운동센싱부(400); 전동차의 주행 중 시간을 측정하는 시각정보센싱부(610); 상기 동적운동센싱부로부터의 정보와 상기 시각정보센싱부로부터의 정보를 받아서 상기 수전부(팬터그래프)의 상하운동 검출 결과를 시간별 전차선 검사데이터로 모니터링 하는 모니터링부(600);로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기에서 모니터링부(600)는 전송통신부(700)의 데이터통신과 연계되는 구성이면서 예를 들어 LAN을 통해 전동차 조종시스템에서 모니터링 할 수 있는 구성이다. 또한 전송통신부(700)는 기지국을 경유하여 상황실 모니터링시스템(800)에 상기 전차선 검사데이터를 전송하는 구성이며, 상황실 모니터링시스템(800)은 전송통신부(700)에 통신상대방이 되는 구성이다.

여기에서 수전부(100)는 이미 설명한 바의, "전차선에 접촉하는 주습판(111) 및 상기 주습판을 구조적으로 지탱하는 주습판기구(110)와, 전동차의 루프에 고정되는 베이스기구(120)와, 상기 주습판기구 및 상기 베이스기구의 사이에 결합되어 상기 주습판기구를 전동차의 루프로부터 높이 조절하는 승강암기구(131, 132)를 포함하고 전차선에 주습판을 밀착시키는 탄성수단(112)이 구비되어서, 전동차에 설치되는, 팬터그래프부(100)"를 의미하는 것이고, 또 상기 팬터그래프부(100)는 앞서 도 11에서의 구조적 원리를 인용한 것이므로, 이하에서는 이를 수전부(100)라고도 표현하여 나머지 본 발명 제1실시예인 도 12의 작용을 설명하면 다음과 같다.

주행 중에는 전차선과 주습판이 접촉되어서 습동되는 관계로 전력의 공급이 일어나며 이러한 전력은 조종시스템에서의 램프 등 인지수단을 점등시키는 전류로 분배할 수 있다. 따라서 이와 같은 고압전류를 감지하는 센서(전류감지센서)로서 전력의 인가 여부를 검출하면 그 인가 상태에서 전동차는 주행 중 내지는 주행할 여건에 있음을 판단할 수 있게 된다. 즉 전동차가 정지 중에 팬터그래프를 고의적으로 내린 것은 전차선의 검사데이터로 활용될 수 없도록 하는 기초적인 주행판독부(500)의 구성이 가능하게 된다.

보다 바람직한 주행판독부로서 주행 중인지 여부의 판단은 전동차의 움직임을 측정하는 위치이동, 가속도 내지는 GPS(위성위치측정장치) 데이터로서 속도를 측정하는 것으로 구현될 수 있다. 또 후술하는 바와 같은 본 발명에 의한 풍력발전에서 풍차가 돌아가는 상태를 픽업하여 전동차가 운행중인 것을 측정할 수 있다. 따라서 주행판독부(500)는 이와 같은 감지센서로서 출력을 제어하는 구성을 말하는 것으로, 도 12에 도시된 운행감지 센서란 그와 같은 제반 작용으로 전동차가 운행할 상황에 놓여 있거나 속도를 감지하여 전동차가 운행하는 상황에 있음을 감지하는 수단을 말하고, 이러한 센서로 전동차의 주행상태(주행할 상태를 포함한다)에서 출력을 발생하여 동적운동센싱부(400)의 작동조건을 통제함으로써 주행 중에만 동적운동센싱부(400)를 활성화시키게 된다. 활성화란 동작이 될 수 있는 조건으로 만듦을 말한다.

주행판독부 없이도 본 발명의 전차선 검사원리는 구현되는 것이지만, 주행판독부가 있으면 예를 들어 정차중에 승객이 승하차 하거나 화물의 상하차 시에 전동차의 현가장치가 반동하고 이에 따라 팬터그래프가 상하로 움직이는 현상은 무시하는 작동을 얻을 수 있고, 시간/위치의 환산에서 정차중인 때는 연산에서 제외하는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

상기와 같은 판독의 결과 전동차가 주행 중이라면 동적운동센싱부(400)는 거리센서, 근접센서, 기울기센서, 다이어프램센서, 충격센서, 진동센서 혹은 아크센서 등을 단독으로 내지 혼합 연동하여서 팬터그래프의 상하운동을 검출하게 되며 이하 각각 도면으로 도시하여 설명하면 다음과 같다.

도 13은 동적운동센싱부(400)의 제1실시예(410)를 도시한 개념도로서, 동적운동센싱부(400)는 직접반사형으로 설치한 거리센서(410)에서의 반사거리 변화값의 측정으로 팬터그래프의 동적운동 상태를 검출하도록 된 구성을 포함한다.

여기에서 반사거리를 측정한다함은 같은 방향을 보도록 송신기(411) 및 수신기(413)를 설치한 초음파 내지 적외선(마이크로웨이브 포함) 센서가 물체로부터 반사된 신호를 시간차로 환산, 즉 전동차의 루프로부터 팬터그래프의 높이 변화를 측정함을 의미한다. 본 발명에서는 주행 중 그 반사거리를 주기적으로 검사하여 모니터링부(600)로 전달토록 할 수 있음은 물론이고, 정상범위로 설정한 값, 예를 들어 80Cm±5Cm를 초과하는 변화값이 발생하였을 때만 이를 이상 징후를 나타내는 이벤트 정보로서 모니터링부(600)로 전달하는 구성을 포함할 수 있으며 이러한 변화범위 내의 비정상범위 값만을 전송함에 의하여 전송데이터 및 처리량을 줄일 수 있게 되는 것이다. 이하 같은 원리로 설명되는 것이되 이러한 비정상범위 값이 전차선 검사 내지 선로 검사를 통해 발견하고자 하는 이상 징후를 의미한다.

도 13의 거리 감지는 전동차의 루프 혹은 팬터그래프부(100)의 베이스기구(120)에서 직접 주습판기구(11)까지의 거리를 측정하는 것으로 도시되어 있지만, 이는 하부상승암기구(132) 또는 상부승강암기구(131)의 거리까지만을 측정하거나, 혹은 주습판기구(110)의 아래쪽에 설치된 종래기술에서의 양력조절판을 반사판으로 이용하여 보다 반사효율이 높도록 측정할 수도 있다. 그러나 그와 같은 높이측정 외에도 센서가 주습판기구에 부착되어 아래로 향함, 즉 전동차 루프와의 거리를 측정하는 깊이 측정의 개념도 당연히 고려된다. 도 13의 왼쪽 및 아래쪽 도면은 동적운동센싱부의 제1실시예(410)로서 다양한 부재 및 회로를 도시하고 있다.

동적운동센싱부의 제1실시예(410)로서 아래쪽 원 내에 도시된 (110)은 팬터그래프가 내려졌을 때 가까워지는 주습판기구를 물체로 간주하여서 도시한 것이고, (411)은 마이크로프로세서인 CPU(412)에서 만들어진 코딩신호(422a)를 받아서 송신하는 송신기이다. (413)은 주습판기구(110)로부터 반사되어온 신호를 수신하는 수신기이며, 그 후 (414)의 증폭, (415)의 검파를 거쳐 (412b)와 (412c)에서 당초의 코딩신호(412a)와 일치하는지를 비교한 후, 일치된 경우에 한하여 당초 송신 때로부터 도달까지의 시간을 계측(412d)함으로써, 거리를 환산하는 것이다. 한편 적외선 센서 또는 마이크로웨이브 센서로 거리를 판단하는 것은 초음파보다 정밀하지 못할 수 있지만 같은 원리로서 주행 중 팬터그래프의 일정범위 동적운동 상태를 판단토록 활용할 수 있다.

시간과 거리의 환산에서 초음파센서는 소리의 속도를 기준으로 하고 마이크로웨이브 내지 적외선 센서는 빛의 속도를 기준으로 한다는 것은 잘 알려진 당업자의 상식이므로 수식을 생략한다. 특히 상기 수식의 결과는 시리얼데이터 혹은 전압값으로 나타나므로 이를 취하여 사용하는 당업자의 입장에서라면 특별히 수식까지 알 필요는 없다.

도 14는 동적운동센싱부(420)의 제2실시예(420)를 도시한 개념도로서, 이는 비접촉방식으로 설치한 근접센서(420)의 상태 측정으로 팬터그래프부의 동적운동을 검출하는 구성을 예시한 것이다.

비접촉식 근접센서의 일예는 도 14에서의 통과빔형 광센서(420)이다. 즉 송신기(421)와 수신기(423) 사이에 팬터그래프부의 일단(132)이 삽입되어 송신기와 수신기의 사이에서 광파 신호를 차단하는 정도를 검출하도록 된 구성이다. 여기에서 송신기(421)로부터 수신기(423) 사이의 광파 신호는, 대한민국 특허출원번호 10-2007-7018679(2007.08.14)호 및 한국시뮬레이션학회의 2003년도 춘계학술대회논문집(2003.01.01)에서 참조해 보듯이 프레넬 렌즈(Fresnel zone plate lens)의 산란특성에 의하여 물체가 광파면을 가리는 정도에 따라 수신되는 광파신호의 강도가 변화하는 특성을 이용하는 것이며, 그 강도의 변화 범위로서 동적 움직임의 범위를 산출하게 된다.

도 14에 도시된 송신기(421)와 수신기(423)는 승강암기구(131 또는 132)만큼 올려서 센싱하거나 승강암기구에서 연장된 도시생략 절편부재로서 송신기와 수신기의 사이를 가리도록 구성될 수 있다.

다시 말하면, 도 14는 광센서(420)로서 도 13의 초음파 내지 적외선 센서를 이용하는 것이되, 도 13과 같이 물체의 반사신호를 측정하는 것이 아니라 서로 대향되게 송신기(421) 및 수신기(423)를 설치한 초음파 내지 적외선 센서로서 그 사이에 끼인 물체(팬터그래프의 일단)가 어느 정도의 분포로 빛을 가리고 있는지를 포착하고 그와 같은 분포가 주행 중 변화하게 되는 정도를 측정하여 운동범위를 산출하는 것이다. 나머지 아래쪽 원 내의 회로 구성은 도 13과 원리가 같으므로 더 이상 설명을 생략한다.

도 15는 팬터그래프부에 설치되는 자석과 이에 반응하는 센서(427)를 앞에서의 도 14의 프레넬 렌즈(Fresnel zone plate lens)의 산란특성 원리에 대응되게 설치한 근접센서(동적운동센싱부 제2실시예)의 다른 일례이다.

도 15는 자석의 근접 정도에 따른 자력의 변화로서 출력 저항값이 바뀌는 센서를 이용하는 구성이며, 이와 같은 자기저항센서는 대한민국 특허출원번호 10-2004-0044332(2004.06.16)호의 공개특허공보에서 소재를 찾을 수 있다. 이러한 비접촉방식은 자력의 세기에 따라서는 팬터그래프부에 인가되는 고압전류로부터 안정적인 일정거리를 두는 것도 가능하므로, 본 발명에서는 상기 일례들 중 하나 또는 이상을 취사선택 하는 것을 비접촉방식으로 설치한 근접센서(420)라고 정의한다.

한편, 도 15에서는 하부승강암기구(132)의 일단을 이용하여 기구적으로 가까운 위치로 자기저항센서(427)를 근접 연관시킬 수 있다. 즉 도 15에서 주습판기구(110)에 자기저항센서(427)를 구조적으로 대향시킨 것은 일반인이 원리적으로 이해하기 쉽도록 한 것일 뿐, 굳이 멀리 떨어뜨려 접근시킨다는 의미로 도시한 것이 아니다. 나아가 접촉을 통한 통전센서, 예를 들면 압상력 약 6kgf를 정상범위로 판별하는 접촉식 압력센서로서 정상범위를 유지하고 있는지를 측정하는 방법으로 구현될 수도 있다.

도 16은 동적운동센싱부(400)의 제3실시예(430)를 도시한 개념도로서, 기울기센서(430)로부터의 기울기각도 측정으로 팬터그래프부(100)의 동적운동 상태를 검출하도록 된 실시일예이다.

도 16에서 팬터그래프가 올림(131, 132, 110)으로 되거나 내림(131a, 132a, 110a)으로 될 때는 승강암기구(131, 132)의 변위가 일어날 것은 당연하고, 이를 이용하여 기울기센서(430)를 승강암기구(131 또는 132) 혹은 그에 대응되는 위치에 부착하여 기울기를 측정함으로써 주행 중 팬터그래프의 동적운동을 감지하는 것이 동적운동센싱부(400)의 제3실시예(430)인 것이다. 도 16에서는 기울기센서가 승강암기구에 부착되어 올라가고 내려올 때에 기울기각도가 달라짐을 묘사하고 있다.

기울기센서는 물체의 기울어짐을 감지하는 센서로서, 2개의 축이나 3개의 축을 통하여 기울어짐을 판별하거나 수직을 유지하는 추와 반도체를 결합한 원리로 판별하지만, 정밀성 높은 수은을 이용하는 기울기센서나 표면실장(SMD) 타입으로 제조된 시모스(CMOS) 반도체 기울기센서를 이용하여 마이크로프로세서에 연동시키는 것도 고려될 수 있다. 반도체 기울기센서는 2축 센서 구조만으로도 20mS 정도의 응답속도와 1/100도 이상의 정확성을 나타낸다.

기울기센서에서 기울기 측정에는 전도율(conductivity)을 주로 이용한다. 전도율 변화로 검출하는 기울기센서는 도 16의 원(430) 내에 도시된 회로도와 같이 내부에 360도 기울기센서(431)와 마이크로프로세서(432)가 내장되어 온도보정(432b)과 직선성보정(432a, 432c)이 가능하다.

또한 EEPROM이 내장되어 있어 교정데이터의 저장이 가능하고 RS-232 또는 RS-485(432d)를 통한 표준인터페이스로 출력을 발생(433)하기도 한다. 따라서 기울기센서의 출력은 모니터링부(600) 및 후술하는 전송통신부(700)에 직접 공급할 수 있다.

도 17은 동적운동센싱부(400)의 제4실시예(440)를 도시한 개념도로서, 상기 팬터그래프부(100)에는 주습판을 전차선에 밀착시키기 위한 탄성수단(112)이 구비되어야 함을 이용하여서, 그 탄성수단의 움직임을 검출하기 위하여 설치한 다이어프램센서(440)로서 구성된 실시예이다.

다이어프램센서(440)는 예를 들어 MEMS(Microelectro Mechanical System) 기술로 제작된 것을 다이어프램과 일체형으로 하여서 사용될 수 있으며, 이 경우 실리콘 다이어프램(diaphragm) 압력센서로서 외부 압력으로 다이어프램의 휨 정도가 달라짐을 이용하는 정전용량식(capacitive) 또는 다이어프램에 연동된 저항체가 응력에 따라 값이 바뀌게 됨을 이용하는 압저항식(piezoresistive)으로 출력을 얻을 수 있다. 역시 그 출력은 아날로그/디지털(A/D) 컨버터 등을 이용하여 마이크로프로세서에 연동될 수 있다.

도시 생략하였지만, 나아가 본 발명에서는 도 16에서의 기울기 센서(431) 특성과 도 17에서의 압저항식 출력 특성을 혼합한 원리인 휨센서를 이용할 수 있다. 휨센서는 탄성재질의 가변저항을 이용하여 센서의 물리적인 휨의 정도를 전압 신호로 나타내는 것인데, 본 발명에서는 팬터그래프부의 하부승강암기구(132)와 상부승강암기구(131)에 걸쳐서 휨센서를 설치하거나 주습판과 상부승강암기구에 걸쳐서 휨센서를 설치하면 승강암기구가 올려지고 내려지는데 따라 또는 주습판이 상하로 움직이는데 따라 자연히 휨의 정도가 변화되는 값을 출력할 수 있게 되는 것이다. 즉 원리적으로는 기울기센서 내지 다이어프램센서의 기능을 포함하면서 유연한 형상 및 저항 변화를 이용한 전압 출력으로 간단하게 활용할 수 있다.

도시 생략하였지만, 본 발명 동적운동센싱부(400)의 제5실시예는 상기 다이어프램센서(440)와 유사한 위치에 설치되어 충격을 감지토록 하는 충격센서로서 구성될 수 있다. 상기 휨센서는 이때에 충격센서로 활용될 수 있음도 물론이다. 충격센서는 단순한 전차선의 휨 정도에서 더 나아가, 특히 지상구간인 도 1 내지 도 2에 있어서 드로퍼(dropper, 212), 가동브래킷(moving bracket, 213) 또는 스테디암(steady arm, 214a/214b)이 비정상적으로 변형됨에 따른 부딪힘 등의 충격에서 효과를 발생한다. 도시생략하였지만 지하구간에서는 T바와 전차선의 결합 헐거움 내지는 T바를 지지하는 애자류의 구조적 헐거움(볼트 너트의 풀림)을 감지할 수도 있게 되는바, 이를 활용하여 전차선의 구조적 검사에도 활용될 수 있다.

또한 도시 생략하였지만, 동적운동센싱부(400)의 제6실시예는 상기 다이어프램센서(440)와 유사한 위치에 설치되어 진동을 감지토록 하는 진동센서로서 구성될 수 있다. 진동센서는 스테디암이 (214a)와 (214b)이 적정하게 교대로 시설되어 있고, 그 시설로 인해 전차선이 좌우로 적정한 범위만큼 지그재그 배치되어 있는지를 검사하는데도 효과를 발휘한다. 주행 중 주습판이 좌우로 슬라이딩할 때 일정부분만큼의 진동도 수반하는 것이므로, 만약 적정한 진동이 없게끔 변형되었다면 이것 또한 이상 징후로 생각할 수 있는 것이다.

적정한 진동범위로 들지 않는다면 선로와 맞추어 스테디암을 (214a) 또는 (214b)로 방향전환 대체할 필요도 있을 것이다.

도시 생략하였지만, 동적운동센싱부(400)의 제6실시예는 상기 팬터그래프부(100) 혹은 그 인근에 설치되어 아크를 감지토록 하는 아크센서로서 구성될 수 있다. 앞에서의 드로퍼(212) 혹은 스테디암(214a/214b)을 포함한 전차선에서 휨이나 처짐의 이상이 있을 경우 아크가 크게 일어날 수 있으므로, 전기적 접촉불량으로 인하여 적정한 아크 범위 이상의 아크가 발생되었을 때 이를 이상 징후라고 판단할 수 있는 것이다. 아크는 예를 들어 필요 이상 레벨(level)의 RF잡음이나 정전유도로서 감지할 수 있다. 한편 이러한 아크센서는 후술하는 촬영센서(카메라)를 이용하여 스파크불꽃을 감지하는 것과 연계함으로써 별도의 아크 모니터링을 달성할 수도 있으며, 이는 본 발명의 모니터링 원리를 전자장비의 장애에 대비토록 하는 전차선 검사데이터로 확장 활용할 수 있도록 하는 것이다.

상기 동적운동센싱부(400)의 제1실시예 내지 제6실시예는 두 개 이상을 혼합하여 정확성 및 신뢰성을 높이도록 실시될 수 있음은 당연하다.

도 12로 되돌아와, 상기와 같은 동적운동센싱부(400)로부터 팬터그래프의 동적운동이 감지되면 동적운동센싱부(400)는 설정범위를 초과하는 감지값에 대하여 그 감지값을 모니터링부(600)로 전송하면 모니터링부에서 이를 저장하는 한편, 특정한 범위를 초과한 값에 대하여 램프, 음향 내지 화면그래픽의 출력을 발생하게 된다. 여기에서 동적운동센싱부(400)가 아날로그로 출력을 발생한다면 모니터링부(600)와는 A/D 컨버터를 통해 전달되고, 디지털 출력이라면 예를 들어 RS-485와 같은 직렬통신으로 입력되는데 본 발명은 전송데이터의 축소를 위하여 마이크로프로세서에 의하여 설정범위로 변화되는 것만을 취하고 전송하므로 특히 이 구성은 전동차 내에서 예를 들어 팬터그래프에 취부되는 동적운동센싱부(400)와 전동차의 조종석에 설치되는 모니터링부(600) 간을 무선으로 연동할 때에 극히 유효한 구성이 되는 것이다. 즉 무선으로 계속적인 감지 결과를 전송하면 데이터량이 많아지지만 이를 적정 범위 내의 값만을 전송토록 한정하면 전송데이터의 축소 및 모니터링 데이터도 적게 저장되는 효과를 얻게 된다.

나아가 상기 변화값만을 추출하기 위해 설정되는 동적운동센싱부(400)에서의 마이크로프로세서의 설정범위는 모니터링부(600)에서 원격으로 제어될 수 있도록 구성되는 것으로, 이는 특히 동적운동센싱부가 팬터그래프의 고압전력에 직접 닿아서 인력으로는 수시로 접촉할 수 없는 상황을 감안할 때 이는 필수적이라 할 수 있다. 상기 변화값만을 전송하지 않고 모든 데이터를 지속적으로 전송토록 설정될 수 있음도 물론이다.

전차선 검사 혹은 선로의 검사에서는 이상 징후가 나타난 위치를 판단하는 것이 중요하므로, 위치를 직접 검출하거나 또는 위치를 산출할 수 있는 기초정보로서의 시간을 알 필요가 있다. 여기에서 본 발명의 도 12의 제1실시예는 상기 동적운동센싱부(400)의 검출 출력에 시각 변수로서의 시간정보센싱부(610)의 연동을 더하여 시간별 검사데이터로서 저장하는 구성으로 예시되어 있다. 즉 시간별 위치를 유추할 수 있도록 시각정보를 부가하여서 저장하는 것이다. 시각 내지 시간에 관한 정보는 자체 클록(clock)이나 GPS 등으로부터 표준시각 정보로 얻을 수 있음은 물론이다.

도 12에서 전송통신부(700)는 상기와 같이 모니터링 된 이벤트성 감시데이터 혹은 저장된 원시 감시데이터를 상황실로 전송하는 역할을 수행하는 구성요소이다. 여기에서 이벤트성 감시데이터란 상기와 같이 설정된 조건의 이상 징후만을 발견한 감시데이터이고 원시 감시데이터란 지속적으로 당해 전차선의 동적운동정보 모두를 저장한 것을 말한다.

도 12에 있어서 시간별 검사데이터로 상황실로 전송하더라도 상황실에서 위치를 유추 가능한 것은 열차 상황실(800)에서 전동차의 배차 및 운행을 관리하기 때문이다. 따라서 이러한 배차정보 내지 운행정보{GPS측정 혹은 LBS(위치기반서비스; Location Based Service) 등 다른 루트를 통해 실시간으로 수집된 위치정보를 포함한다}를 프로그램으로 연동하여 모니터링 하면, 이상 징후의 정도는 상기 동적운동센싱부(400)로부터, 그리고 시간에 연동되는 위치정보는 다른 루트(예를 들어 도 12에서 810으로 도시된 위치정보 데이터베이스)로부터 얻어 이를 합성함으로써 결국은 위치별 전차선의 이상 징후 검사결과를 얻을 수 있게 된다.

이와 같이 얻은 결과는 내부 LAN(Local Area Network)을 통해 그때마다의 운동을 모니터링부(600)에 나타나도록 하여서 전동차를 운행하는 기관사가 즉시 알 수 있도록 할 수 있는데, 동적운동센싱부(400)와 모니터링부(600)가 무선으로 링크될 때의 팬터그래프와 전동차 조종석 간의 데이터 전송을 위한 프로세서의 구성 및 그 구성을 보조하는 에코전원부의 구성은 후술하기로 한다.

한편, 본 발명의 전송통신부(700)는 궁극적으로 종합상황실(800)에 데이터를 전달하여서 위와 같이 전문적으로 분석 관리토록 하는 기능(700+810)을 달성토록 하고 있다.

이에 관하여, 본 발명 전송통신부(700)의 제1실시예는 일시 저장된 데이터(600)를 데이터통신으로 전송하면서 그 데이터통신의 설정을 전동차의 출발점으로부터 종착점까지의 사이에서 무선통신, 유선통신, 위성통신 혹은 전력선통신을 통해 기지국과 적어도 한 번 이상 전송토록 할 수 있다. 전동차가 정지하는 역(驛)마다 기지국과 데이터통신을 설정하고 그동안 시간별로 저장된 데이터를 일괄적으로 전송할 경우, 그 전의 역과 현재의 역 사이에서 시간별로 변화된 데이터는 그 구간 내에서의 행적 위치별 데이터로 될 수 있는 것이다.

예를 들어 전동차가 첫 번째 역(驛)을 출발한 시각이 12시00분00초, 두 번째 역에 도착한 시각이 12시03분00초였고, 그 주행 중 12시00분10초와 12시01분30초의 두 번에 거쳐 설정된 범위를 초과한 이벤트(이상 징후), 예컨대 「0.5초 이내의 짧은 기간에서 5Cm 이상 범위의 동적운동이 있은 ‘이상 징후’」를 시간별 검사데이터로 저장하였다고 가정하면, 두 번째 역(驛)에 도착한 때에 전송통신부(700)가 기지국(800)으로 전송한 결과의 검사데이터를 통해 상황실(800)에서는 첫 번째 역과 두 번째 역의 사이인 출발로부터 10/180의 지점 및 1/2의 지점에 그와 같은 이상 징후가 있었음을 「시각:위치」 환산으로 유추할 수 있는 것이다.

상기 「시각:위치」 환산은, 예를 들어 다음 식 1의 원리에 의한 프로그램으로 산출되는 것으로, 식 1에서 Db는 당해 구간의 거리이고, Tb는 당해 구간을 출발부터 도달하기까지의 소요시간이며, Te는 출발 후 이벤트가 발생되기까지의 시간을 말한다. 또한 식 1에 부가하여 출발로부터 정상속도에 도달하기까지의 속도상승율/거리 및 도착을 감안하여 감속하는데 따른 속도감속율/거리를 추가적으로 적용하면 그 환산의 정확성을 더욱 높일 수 있으나, 식 1만으로도 한 구간 내에서의 장애에는 신속히 대처할 수 있는 것이다.

------ 식 1

만약 전송통신부(700)가 주기적으로 데이터를 전송하여 이상 징후 여부를 상황실에서 판단토록 한다면 전송될 데이터가 그만큼 많아지는 것이므로, 이러한 구성은 전용의 검사차량에서 구비하는 것이 바람직하며, 일반적인 차량은 앞서와 같이 이상 징후로 판단되는 이벤트성 감시데이터만을 저장하였다 전송토록 하는 것이 바람직하다 할 것이다. 물론 이벤트 발생시 주행하면서 그대로 데이터를 전송할 수도 있다.

전동차가 역사에 정지할 때마다 또는 주행하면서 정보를 전송하는 것은 예를 들어 전동차가 서울에서 부산으로 가던 중 이벤트 데이터를 기지국으로 전송하고 지나가면 그 기지국(역사)의 관할 관리처에서 즉시 보수 등 조치를 취할 수 있도록 하는 것에서도 효과를 얻을 수 있으며, 이는 결국 평상시의 운행 그 자체로 신속한 장애발견 및 보수까지 가능토록 하는 독특한 효과를 얻는 것이다. 특히 전동차의 역사에서 전동차에 대하여 무선으로 구간정보를 제공하면 전동차에 탑재된 모니터에서 구간 구간마다 구획하여 상세한 모니터링이 가능하게 되는바, 이에 대하여는 후술하기로 한다.

상기 구성에 따른 작용의 원리로 보아서는 당연히 무선통신이 유력한 전송통신부(700)의 수단이 되며, 이러한 무선통신에서 전동차와 기지국간은 예를 들어 블루투스와 같은 직접 통신은 물론이고 상용통신망(Cellular, WLL, Wibro, Wifi 등등) 내지 위성통신을 이용한 중계통신도 당연히 포함된다. 또한 전동차가 기지창에 들어갈 것을 감안한다면 이더넷(ethernet)과 같은 유선통신에 의해 데이터를 전송할 수도 있으며, 이러한 구성은 결국 상기 이벤트성 감시데이터뿐만 아니라 도 12의 모니터링부(600)에 다량의 감시데이터를 영구 저장하고 있는 경우 이를 상황실 내지 관리처로 전송하는 수단이 될 것인 바, 전용의 검사차량에서 특히 유용하게 활용될 수 있다.

그밖에도 본 발명의 전송통신부는 전력선통신을 포함할 수 있다. 전력선통신이란 전력선을 통신 매개체로 활용하는 것이므로, 전동차가 전력을 동력으로 하여서 이동하는 점을 감안할 때 협대역 저속도 전력선통신(PLC; Power Line Communication) 내지는 광대역 고속도 전력선통신(BPL; Broadband Power Line)의 어느 것이나 활용될 수 있는 것이다.

상기 도 12에서 상황실에 구비되는 모니터링시스템부(800)에 대하여는 이하 다른 실시예를 통해 상세히 설명하기로 한다.

도 18은 본 발명의 제2실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램이다. 도 18을 참조하면, 본 발명의 제2실시예는, 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부(100); 운행감지 센서가 설치되어 전동차의 주행여부를 판독하는 주행판독부(500); 운동감지 센서가 설치되고 상기 주행판독부에 연동되어 전동차의 주행중 상기 수전부의 상하운동을 검출하는 동적운동센싱부(400); 위치정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행 중 위치를 측정하는 위치정보센싱부(620); 상기 동적운동센싱부로부터의 정보와 상기 위치정보센싱부로부터의 정보를 받아서 상기 수전부의 상하운동 검출 결과를 위치별 전차선 검사데이터로 모니터링 하는 모니터링부(600);로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기에서 모니터링부(600)는 전송통신부(700)의 데이터통신과 연계되는 구성이면서 예를 들어 LAN을 통해 전동차 조종시스템에서 모니터링 할 수 있는 구성이다. 또한 전송통신부(700)는 기지국을 경유하여 상황실 모니터링시스템(800)에 상기 전차선 검사데이터를 전송하는 구성이며, 상황실 모니터링시스템(800)은 전송통신부(700)와 통신상대방의 구성이다.

기타 나머지 구성은 도 12와 동일하므로, 도 12에서 설명되지 않은 도 18의 위치정보 취득 구성 및 그 위치정보를 변수로 하여서 동적운동정보를 저장하는 구성에 대하여 설명한다.

위치정보를 취득하는 구성에서 앞서 도 12의 데이터베이스(810)에는 전동차의 배차정보와 시각정보로서 전동차의 위치를 유추할 수 있음을 설명한 바 있다.

이에 비하여 도 18의 구성은 전동차에서 직접 위치정보를 취득하여 이상 징후 발생시 그 내용을 위치별 데이터로 직접 저장하고 전송하는 구성을 요지로 한다. (이하에서는 예를 들어 이벤트성 감시데이터만 모니터링 및 전송하는 것으로 가정하고 설명한다)

따라서, 전송통신부(700)에서는 저장된 감시데이터를 도 12에서와 같이 각 구간의 기지국에서 개별적으로 여러 번 전송할 수 있음은 물론이고, 심지어는 최종 종착지에서 데이터통신으로 한 번만 전송하는 것도 실용적으로 가능할 수 있다. 전동차가 정확한 위치를 파악하여 이벤트 발생장소를 스스로 유추할 수 있기 때문이다. 나아가서는 일정 범위의 이상 징후에서는 단순히 데이터만 축적하고 특별히 안전에 문제가 되는 긴급한 이벤트성 감시데이터만 구간 기지국을 이용하여 전송하는, 다소 여유있는 전송시간 설정도 가능하게 된다.

전동차에서 위치정보는 예를 들어 앞에서의 위성측위시스템을 이용한 GPS, 휴대폰 기지국간 전파도달지연시간 등을 이용한 LBS, 그리고 전동차 차륜의 회전을 감응하는 센서 등을 복합하여 위치를 측정하는 것은 당업자에게 알려진 기술이다. 한편 가속도센서와 시간함수를 연동하여 위치를 유추하는 것도 당연히 고려해 볼 수 있는 것이다. 나아가 GPS를 이용하여 위치를 측정하는 구성에서는 터널 내에서 위치측정이 곤란한 점을 감안하여 선로 측단에 일정 간격으로 송수신기를 설치하고 이를 이용하여 측정된 위치를 GPS 측정 결과와 복합적으로 결합하여 활용하는 방안도 검토될 수 있다.

전동차 내에서 모니터링을 할 때 상황실 모니터링 시스템에서처럼 미리 구비한 지도 데이터 위에서 이벤트가 발생된 위치 내지 구간을 함께 표시하거나 이벤트 발생된 좌표를 함께 표시되도록 할 수 있음도 물론이다.

도 18에서 동적운동센싱부는 도 13 내지 도 17로서 도시된 다양한 실시예로 적용될 수 있음은 물론이다.

도 19는 본 발명의 제3실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램이다. 도 19를 참조하면, 본 발명의 제3실시예는, 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부(100); 운행감지 센서가 설치되어 전동차의 주행여부를 판독하는 주행판독부(500); 운동감지 센서가 설치되고 상기 주행판독부에 연동되어 전동차의 주행중 상기 수전부의 상하운동을 검출하는 동적운동센싱부(400); 구간정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행중 구간을 측정하는 구간정보센싱부(630); 상기 동적운동센싱부로부터의 정보와 상기 구간정보센싱부로부터의 정보를 받아서 상기 수전부의 상하운동 검출 결과를 구간별 전차선 검사데이터로 모니터링 하는 모니터링부(600);로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기에서 모니터링부(600)는 전송통신부(700)의 데이터통신과 연계되는 구성이면서 예를 들어 LAN을 통해 전동차 조종시스템에서 모니터링 할 수 있는 구성이다. 또한 전송통신부(700)는 기지국을 경유하여 상황실 모니터링시스템(800)에 상기 전차선 검사데이터를 전송하는 구성이며, 상황실 모니터링시스템(800)은 전송통신부(700)와 통신상대방의 구성이다.

앞서 도 12에서는 데이터베이스(810)와 시각정보로서 위치를 유추할 수 있음을 설명한 바 있다. 이에 비하여 도 19의 구성은 전동차에서 직접 구간정보를 취득하여 이상 징후 발생시 그 구간 내에서 이벤트가 일어났음을 알리도록 하는 구성을 요지로 한다.

전동차의 구간정보(630)는 넓게는 변전소 간, 역사 간 내지는 마이크로 셀로 구성된 휴대폰 기지국 간에 개별로 구성될 수 있다. 따라서 이러한 구간에 설치된 로밍 정보를 통해 전동차 각자가 구간정보를 취하거나 전송된 이벤트 데이터에 부가하여 상황실에서 취합할 수 있는 것이다.

여기에서의 구간정보라 함은 기점으로부터의 운행거리를 시간으로부터 유추 환산하여 연산하는 기능 내지 구성도 포함하는 개념의 용어이다.

기타 나머지 구성 및 작용은 도 12와 같으므로 생략한다.

도 20은 본 발명의 제4실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램이다. 도 20을 참조하면, 본 발명의 제4실시예는, 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부(100); 속도정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행중 속도를 측정하는 속도정보센싱부(640); 운동감지 센서가 설치되고 상기 속도정보센싱부에 연동되어 전동차의 주행중 상기 수전부의 상하운동을 검출하는 동적운동센싱부(400); 상기 동적운동센싱부로부터의 정보와 상기 속도정보센싱부로부터의 정보를 받아서 상기 수전부의 상하운동 검출 결과를 속도별 전차선 검사데이터로 모니터링 하는 모니터링부(600);로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기에서 모니터링부(600)는 전송통신부(700)의 데이터통신과 연계되는 구성이면서 예를 들어 LAN을 통해 전동차 조종시스템에서 모니터링 할 수 있는 구성이다. 또한 전송통신부(700)는 기지국을 경유하여 상황실 모니터링시스템(800)에 상기 전차선 검사데이터를 전송하는 구성이며, 상황실 모니터링시스템(800)은 전송통신부(700)와 통신상대방의 구성이다.

도 20으로 도시된 구성에서 주행판독부(500)는 속도정보센싱부(640)가 이를 통합적으로 수행한다. 여기에서 속도정보는 전동차에 개별적으로 설치되는 차륜의 회전수 내지는 앞서 선행기술로서 소개한 바 있는 가속도센서는 물론이고, 차량의 네비게이션에서와 같이 위성측위시스템을 이용한 GPS로서도 달성될 수 있다. 뿐만 아니라 휴대폰 기지국간 전파도달지연시간 등을 이용한 LBS를 이용하여서 달성될 수도 있다.

도 20은 속도정보센싱부(640)로서 주행여부를 판독하는 한편, 어떠한 속도에서 진동, 충격 내지는 상하운동범위가 초과되는지를 아울러 판단할 수 있는 효과가 있으며, 이를 앞에서의 시각 내지는 위치와 연동하여 특정한 위치에서의 검사데이터로 활용할 수 있는 것이다. 진동센서의 결과를 모니터링으로 해석할 때는 주파수함수로도 전개할 수 있다.

역시 도 20에서 나머지 구성의 설명은 도 12를 인용하여 생략한다.

도 21은 본 발명의 제5실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램이다. 도 21을 참조하면, 본 발명의 제5실시예는, 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부(100); 속도정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행중 속도를 측정하는 속도정보센싱부(640); 운동감지 센서가 설치되고 상기 속도정보센싱부에 연동되어 전동차의 주행중 상기 수전부의 상하운동을 검출하는 동적운동센싱부(400); 위치정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행중 위치를 측정하는 ‘위치정보센싱부(620)’ 또는 구간정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행중 구간을 측정하는 ‘구간정보센싱부(630)’ 중 적어도 하나를 포함하고; 상기 동적운동센싱부로부터의 정보와 상기 속도정보센싱부의 정보와 위치정보센싱부 또는 구간정보센싱부의 정보를 받아서 상기 수전부의 상하운동 검출 결과를 위치별 혹은 구간별 전차선 검사데이터로 모니터링 하는 모니터링부(600);로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기에서 모니터링부(600)는 전송통신부(700)의 데이터통신과 연계되는 구성이면서 예를 들어 무선LAN을 통해 전동차 조종시스템에서 팬터그래프의 동적운동을 모니터링 할 수 있는 구성이다. 또한 전송통신부(700)는 기지국을 경유하여 상황실 모니터링시스템(800)에 상기 전차선 검사데이터를 전송하는 구성이며, 상황실 모니터링시스템(800)은 전송통신부(700)와 통신상대방의 구성이다.

도 21은 앞서 속도정보센싱부(640)를 기본으로 하여서 위치정보센싱부(620)를 기반으로 하는 제2실시예 혹은 구간정보센싱부(630)를 기반으로 하는 제3실시예를 혼합한 구성이다. 따라서 작용설명은 앞에서의 내용을 인용하여 생략한다.

본 발명에서 전송통신부(600)는 하나의 전동차에서 팬터그래프를 하나만 검사 수단으로 활용할 때 시간/위치/구간/속도 중 어느 하나 이상을 포함하는 변수 및 데이터 블록과, 동적운동의 범위를 측정한 데이터 블록과, 전동차ID 등을 기본으로 하는 통상적인 패킷 프레임으로서 목적지 주소를 부가하여 전송할 수 있다.

만약 하나의 전동차에서 복수의 팬터그래프를 검사 수단으로 활용할 때는 위에서 설명한 것 외에도 패킷 프레임에는 팬터그래프ID가 더 필요하게 된다.

도 22는 이제까지 도 12, 18, 19, 20, 21로서 도시 설명한 본 발명의 제1실시예 내지 제5실시예에서 모니터링부(600)까지의 전차선 검사데이터 모니터링 과정을 요약한 흐름도이다.

즉 도 12, 18, 19, 20, 21의 구성은 도 22에서 보듯이, 주행 중 상태에서 팬터그래프의 동적운동을 센싱하고(1a), 설정된 이벤트 검출조건을 업로드 하여(1b), 센싱된 동적운동 데이터 중에서 이벤트를 검출하며(1c), 이를 시간/위치/구간/속도 중 적어도 하나에 해당하는 변수(2)를 부가한 전차선 검사데이터로 저장하고(3a), 모니터링(4) 하도록 하는 구성을 제공하는 것으로 요약된다. 이벤트(이상징후) 검출(1c) 조건으로서는 설정된 범위 이상의 상하운동 범위값이 검사되었을 때만 전송되도록 하는 등의 조건을 지정할 수 있고, Local모니터(4)의 경우에도 이벤트 검출 조건과 유사한 구성으로서 전차선 검사데이터에서 알람 등이 발생되도록 할 수 있다.

도 23은 본 발명의 제6실시예를 설명하기 위한 블록다이어그램이다. 도 23을 참조하면, 본 발명의 제6실시예는, 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부(100); 촬영센서를 이용한 운동감지로서 전동차의 주행 중 상기 수전부의 상하운동을 검사하는 동적운동센싱부(450); 전동차의 운행시각을 측정하는 ‘시각정보센싱부(610)’ 또는 위치정보 감지 센서로서 주행중 위치를 측정하는 ‘위치정보센싱부(620)’ 또는 구간정보 감지 센서로서 전동차의 주행중 구간을 측정하는 ‘구간정보센싱부(630)’ 중 적어도 하나를 포함하고; 상기 ‘동적운동센싱부로부터 받은 정보’에, 상기 ‘시각정보센싱부로부터 받은 정보’ 또는 상기 ‘위치정보센싱부로부터 받은 정보’ 또는 상기 ‘구간정보센싱부로부터 받은 정보’ 중 하나 이상을 결합하여서 상기 수전부의 상하운동 검사 결과를 모니터링 하는 모니터링부(600);로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기에서 모니터링부(600)는 전송통신부(700)의 데이터통신과 연계되는 구성이면서 예를 들어 LAN을 통해 전동차 조종시스템에서 모니터링 할 수 있는 구성이다. 또한 전송통신부(700)는 기지국을 경유하여 상황실 모니터링시스템(800)에 상기 전차선 검사데이터를 전송하는 구성이며, 상황실 모니터링시스템(800)은 전송통신부(700)와 통신상대방의 구성임은 앞서 설명한 것과 같다.

도 23에 있어서 ‘촬영센서를 이용한 운동감지로서 전동차의 주행 중 상기 수전부의 상하운동을 검사하는 동적운동센싱부(450);’는 전동차 루프의 적정 위치에 설치된 카메라로 도시되어 있는데, 상기 카메라(450)로 도시된 구성에서 촬영센서(450)는 주행중에 팬터그래프의 동적운동 상태를 컴퓨터 화면상의 X/Y좌표값의 변화로 인지하게 된다.

여기에서, 촬영센서(카메라를 포함하는 용어임)로부터의 화면정보는 H.262 등의 압축 포맷으로 간소화 할 수는 있으나, 그렇더라도 화면의 모든 데이터를 저장 내지 전송하게 되면 데이터량이 많아지고, 특히 상하 운동만을 검출하는데 있어서 모든 화면 데이터를 일일이 전후 프레임으로 비교하여 검사하는 것에서는 복잡한 연산을 처리해야 하는 부담도 따르게 된다. 본 발명에서는 효과적인 작동이 이루어질 수 있도록 수전부의 일측 위치에는 촬영센서의 목표물로서 화면상의 특정한 물체의 좌표값으로 인식될 수 있는 형상타깃을 부가적으로 설치하는 구성을 제공한다. 다만 이는 반드시 설치를 전제하는 것은 아니다.

형상타깃으로는 특정한 팬터그래프부의 위치에서 촬영센서 쪽으로 향하는 하나 이상의 LED발광체로서 특정한 외형적 형상을 구성토록 구현될 수 있으며, 더 나아가 그와 같은 LED를 칼라 형태로 구성하여 이를 코드신호로서 촬영센서가 인식토록 할 수 있다. 인식한 결과의 촬영센서는 이를 화면으로 끌고 온 후 X/Y 좌표값의 이동에 대한 운동특성을 검사하거나, 형상타깃을 추종하는 촬영센서의 초점이동(물체의 이동에 따라 자동으로 카메라 초점을 트랙킹하는 기술)에 수반되는 팬틸트 각도의 센싱으로 대응 구성토록 할 수도 있다.

상기 형상타깃은 바코드와 같은 인식수단을 첨가하여 주위 잡음이나 방해물체로부터 혼돈을 피하면서 팬터그래프부의 운동을 상하좌우 입체적으로 검사할 수도 있는데 이때는 LED를 구동하는 전원까지도 불필요하게 된다. 또 형상타깃 내지는 촬영센서의 외함에는 별도의 청결수단을 구비함으로써 비나 눈으로부터 형상타깃이 오염되거나 촬영센서의 렌즈가 오염되는 것으로부터 청결을 유지할 수 있다. 이에 관한 청결수단은 풍력을 이용한 회전형 청소기, 공기압력을 이용한 압축공기 분사기(air spray), 바이브레이션 방식 등의 진동형 청소기 등으로서 눈의 적설을 방지하고 비로부터의 오염을 방지토록 할 수 있다. 또한 회전형 청소기는 후술하는 풍력발전수단의 회전체와 연동하는 구성으로 고려될 수도 있다.

또한 상기 형상타깃이 LED로서 구성되지 않을 때는 터널 내에서나 야간에 촬영센서의 기능이 저하되는 것을 방지하기 위하여 별도의 조명수단을 부가할 수 있는 것으로 이는 촬영센서에서 형상타깃 쪽으로 조명을 발하도록 설치 구성되는 것이 바람직한데, 이때 한걸음 더 나아가서 형상타깃에서 이를 받아서 촬영센서 쪽으로 반사하도록 렌즈 내지 반사판을 구비하는 것도 좋다.

한편, 촬영센서에는 전동차의 루프에서 노천에 방치되어 여름에는 태양의 직사광선으로 통상적인 기온보다 대폭 상승되고 겨울에는 고속으로 질주하는 풍압에 의하여 주위 온도보다도 대폭 하강하는 체감온도 저하의 열악한 환경을 가지므로, 주위온도 변화로부터 이를 보호하도록 히팅기구 내지 냉각기구를 통해 온도, 습도 등을 일정 범위로 유지시키는 온도안정수단을 구성할 수 있다. 나아가 이와 같은 온도안정수단은 비록 촬영센서 뿐만 아니라 본 발명이 적용되어 노천에 설치되는 모든 센서 등 장치에 적용될 수 있는 것이다.

물론, 이와 같은 청결수단, 조명수단 및 온도보호수단은 각각의 습도감지센서, 오염감지센서, 주야감지센서, 온도감지센서, 조도감지센서 등을 단일 혹은 복수개로 내장 및 각 수단과 연동시켜 자동으로 작동토록 하거나 전동차의 운행자가 수동으로 원격제어하거나 이들을 조합하여 적절하게 작동시키는 구성으로 할 수도 있다. 특히 촬영센서를 보조하는 조명수단을 자동으로 작동시킬 수 있는 조도감지센서의 연동 구성은 야간이나 지하구간에서 자동으로 LED조명을 작동시킬 수 있다.

도시 생략된 위와 같은 구성은 각각 비나 눈으로부터 촬영센서의 기능 저하를 방지하고, 터널이나 야간에 불구하고 시각적인 촬영의 결과를 화면으로 인식토록 하는 작용의 유지가 가능하며, 촬영센서의 설치장소가 열악함을 극복하는 세부적인 효과로 나타난다. 또한 이러한 구성을 자동으로 작동시키는 온도센서, 습도센서 등에 연동되는 히팅기구 내지 팬 등 냉각기구 역시 사용자의 편의성을 향상시키고 안전을 확보하는 유익한 효과를 발휘한다.

도 23에서 나머지 구성은 앞서 설명한 제1실시예 내지 제5실시예와 동일 유사하여 중복된 설명은 생략한다.

도 24는 이제까지 설명한 본 발명 제1실시예 내지 제6실시예 중 어느 하나의 실시예와 연동되는 대향 구성으로서 본 발명 제7실시예가 이루어지는 구성을 설명하기 위한 흐름도이며, 따라서 도 22, 23, 24를 참조하면, 본 발명의 제7실시예는, 각 전동차의 운행관리를 하는 상황실의 모니터링시스템(5)에서, 상기 제1실시예 내지 제6실시예 중 어느 하나에 게시된 상기 전송통신부(700)와 연계되는 통신상대방으로 작동하여, 상기 제1실시예 내지 제6실시예 중 어느 하나로서 얻어 저장된 전차선 검사데이터(3a)를 통신으로 수집(3b)함과 아울러, 상기 제1실시예 내지 제6실시예 중 어느 하나로부터 얻은 전차선 감시데이터를 개별적 혹은 복수로 결합하여 상황실에서 모니터링(5a) 하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 모니터링 할 때는 상기 제1실시예 내지 제6실시예에서 당초 저장(2, 3a)하였듯이, 시간함수, 위치함수, 구간(운행거리)함수, 속도함수, 충격함수, 위상함수, 진동(주파수)함수 중 적어도 하나 이상의 함수에 의한 테이블 내지 그래프로서 모니터링 하도록 구성될 수 있다(5a). 또한 여기에서는 설정된 동적운동 범위를 초과하는 이상 징후(1c) 상태인 전차선 감시데이터에서 경보(램프, 음향, 모니터 등)로 표현되도록 구성될 수 있다.

도 25는 상기 본 발명 제7실시예의 다른 한 유형을 도시한 흐름도로서, 도 24가 이벤트 발생된 전차선 검사데이터를 추출하여 전송하는데 비하여 도 25는 주행 중 센싱되는 데이터(1a)에 시간/위치/구간(운행거리)/속도/위상/주파수 중 어느 하나 이상을 포함하는 변수를 직접 부가(2a, 2b)하여 패킷데이터(3b)로서 모니터링시스템(800)에 전송하면 모니터링시스템(800)에서 모든 데이터를 저장하고 디스플레이할 때만 분석 및 추출하여서 모니터링 처리하도록 된 구성이다.

도 25는 앞서 설명한 바 있듯이, 원시 검사데이터를 그대로 취합하여 전문적인 모니터링시스템에서 정밀 분석하고 전차선의 상태를 영구히 세밀하게 보존토록 하여 그 후에도 계속적으로 비교 모니터링 할 수 있는 효과가 있다. 반면에 도 24에서는 모든 원시데이터가 모니터링시스템(800)에 전송되는 것이 아니고 각 전동차에서 이벤트 데이터만을 추출하여 전송하는 것이므로, 전송되는 데이터가 대폭 축소되는 서로 다른 효과가 있는 것이다.

상기 도 24 및 도 25를 통하여 복수의 전동차로부터 동적운동데이터를 수집하는 중앙집중식 모니터링 시스템에서는 복수의 전동차로부터의 평균적인 데이터와는 다르게 특정한 전동차에서만 특히 이벤트가 발생될 때 이를 당해 전동차의 팬터그래프부에 대한 기구적인 이상 여부로 판단할 수 있는바, 본 발명에 의하면 고정된 전차선뿐만 아니라 이동하는 전동차의 수전부인 팬터그래프에 대한 검사도 할 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 26은 앞서 제1실시예 내지 제6실시예를 모니터링하는 도 24 및 도 25인 제7실시예의 모니터링 화면을 예시한 도면이다.

도 26은 Y축을 운동범위(e)로, X축을 예를 들어 시간(t)/운행거리(d)/위치(p)로 나타내고 있으며, 그와 같은 그래프 상에서 검사데이터를 디스플레이하여서 이상 여부를 관찰토록 하고 있다.

예를 들어서, 정상적인 선로와 전차선인 경우 도 26의 위쪽 확대(a)에서와 같이 일정한 주기와 진폭의 안정적인 사인파(sine wave) 모양이 형성될 것이지만, 전차선이 상하로 처지거나 들려진 경우에는 진폭의 이상 징후(b) 또는 진동의 이상징후(c) 또는 위상의 이상 징후(d)로 나타나게 된다. 그 이상 징후의 일정범위 이상에서 알람을 울리도록 할 수 있고 이상 징후가 일어난 데이터 기점(D)으로부터 시간, 위치, 운행거리 등을 판별할 수 있는 것이다. 물론 경우에 따라서는 촬영센서로 검사하여 저장된 화면을 업로드 하여서 볼 수도 있음은 당연하고, 모니터링 화면은 부분적으로 줌 인-아웃, 영상화면의 진행/정지/부분선택 등이 가능토록 구성된다.

여기에서 상기 각각의 이상 징후 (a), (b), (c)는 동적운동센서로 구성되는 충격센서, 거리센서, 근접센서, 기울기센서, 진동센서, 아크센서 내지는 촬영센서로부터 얻어진 검사데이터로서 디스플레이된 것을 묘사한 것이다.

이상 설명한 본 발명의 각 실시예 중 주행판독부는 정차 중 팬터그래프의 접힘 상태를 검사데이터로 오판하지 않도록 하는 단순 구성으로 치환될 수도 있고, 필수구성에서 삭제하여 실시할 수도 있다. 나아가 본 발명은 주행판독부와 동적운동센싱부를 결합하여 본 발명의 우선권주장일자와 같은 일자로 출원된 “팬터그래프의 정적자세 모니터링 장치”와 병합된 구성으로 실시될 수도 있다.

또한 상기 각 도면에서의 동적운동센싱부, 시각정보센싱부, 모니터링부, 위치정보센싱부, 구간정보센싱부 또는 속도정보센싱부의 경우에는, 비록 고압전력의 집전기구인 팬터그래프부에 부착된다 하더라도 그 작동전원을 전차선의 고압전력으로부터 독립되는 별도의 저전압 전원으로 구성될 수 있다. 즉 본 발명이 전동차의 루프에 노출되어 주행상태에서 풍력을 직접 받는 점을 역으로 이용하여 주행풍으로 풍차를 회전시켜서 기전력을 얻고 충전시키는 풍력발전수단 혹은 태양빛을 이용하여 충전하는 태양전지수단을 상기 팬터그래프부에 설치하여서 독립적인 저전압 작동전원을 구성할 수 있는데, 그와 같은 독립전원으로 구성할 때 팬터그래프부에 직접 접촉한 구성부분과 전동차 루프에 고정된 구성부분은 서로 무선통신으로, 예를 들어 블루투스와 같은 무선링크로서 신호를 전송하는 것이 전기적으로는 더 안전하다. 따라서 그와 같은 구성을 포함하는 본 발명의 독립적인 전원부는 고압전력과의 간섭을 해결할 뿐만 아니라 자연현상을 이용하는 에너지 측면의 에코 발전으로서의 효과를 얻는 것이다.

한편, 팬터그래프부에 설치되는 풍력발전수단의 경우는 전동차가 전진하거나 후진하는데 따라서 풍차의 회전방향이 상이하게 될 것이고 그에 따라 발전되는 전압의 높낮이가 달라질 수 있지만, 이는 풍력발전기를 전후방향으로 각각 복수개로 설치하고 각각의 출력을 결합하는 정류기 내지 하이브리드 결합 회로를 채택하거나, 전압비교기 내지 풍압센서를 이용하는 스위칭회로로서 상시 높은 쪽의 전압만을 취하도록 하는 구성으로 극복될 수 있다. 또는 풍력발전기를 단방향으로 설치하되 그 출력전압을 자동적으로 조절하여 극복될 수도 있으며, 나아가 전동차의 전진 후진시 풍차에 가해지는 주행풍을 이용하여 풍력발전수단의 풍차방향이 자동으로 전환되도록 풍력발전기의 축을 편심시킴으로써 바람의 방향에 따라 풍력발전수단 회전되는 방향제어 구성으로도 극복될 수 있다.

다만, 본 발명에서 특별히 지정하지 않은 작동전원은 고압전원으로부터 일정한 전위로 다운시켜서 분배되거나 배터리 등으로 구성하는 통상적인 수단으로 구성될 수도 있음을 의미한다.

본 발명에서의 전기철도 검사장치는 상기 제1실시예로부터 제7실시예를 종합한 구성으로도 달성될 수 있고, 나아가 굳이 팬터그래프의 주습판에 대한 접촉상태를 촬영하지 않고 주행중인 전차선 내지 선로의 형상만을 정밀하게 측정하는 구조도 가능, 즉 수전부(팬터그래프)와의 결합을 반드시 수반하는 것으로 한정되지 않는바, 이에 대한 종합적 실시예를 이하 제8실시예 내지 제11실시예로서 도시하고 설명하기로 한다.

먼저 도 27은 앞서 설명한 제1실시예 내지 제7실시예를 소프트웨어적 흐름도로서 요약한 도면으로서, 이에 따르면 (1) 팬터그래프(1000) 측에서는 동적운동을 검사한 센서(1a) 데이터 중에서 설정된 변화범위를 초과한 검사데이터(1c-1)는 DIP스위치로 지정한 ID로서 통신용 패킷프레임화 되어 무선으로 전동차 내의 모니터측(2000)에 전송된다(1c-2). 이때 변화범위의 설정은 전동차 내 모니터측(2000, 4)으로부터 원격으로 지령될 수 있다(1b-1, 1b-2, 1b-3). (2) 상기 데이터를 수신한(1c-3) 전동차 내의 모니터측(2000)에서는 센서데이터를 수신하여 모니터화면으로 디스플레이(1c-4, 4)하는 한편 설정된 값을 초과할 때의 알람 등을 부가하여(1c-5, 1c-6) 일정한 기간동안 저장한다(3a, 3a-1). (3) 상기 센싱된 데이터(1c-4) 또는 상기 저장된 데이터(3a)는 전철역사로부터 취득되는 구간정보(804 및 5, 2-1, 2-2)와 시각정보(2-3) 등 중 어느 하나 이상과 결합되어 디스플레이(4) 되고, 전철역사(804 및 5)로부터의 지령 수신(3b-1)에 따라 저장된 데이터가 전철역사로 전송될 수 있다(3b-2, 3b-3).

여기서 전차선을 촬영한 카메라(450)에 의한 영상정보는 후술하는 도 28과 같이 모니터링 화면에 매핑(mapping)되어서 저장될 수 있다.

즉 설정된 변화범위를 초과하는 센싱 데이터에서 그 결과값을 전송하고 그 결과값은 전동차 모니터부에서 모니터링 할 수 있을 뿐만 아니라 전철역사에서의 구간정보 취득과 동시에 전동차에서 취득된 센싱 데이터를 역으로 전철역사로 전송하여 복수의 전동차 데이터를 종합관제실에서 중앙집중식으로 통합 관제하도록 운영하는 개념이라는 것을 알 수 있을 것이다.

이에 관한 도 28은 하드웨어적 개념을 도식한 블록다이어그램인바, 도 28에 따르면, 이제까지 설명한 제1실시예 내지 제6실시예 및 도 27의 구성은 특히 아래와 같은 특화된 하드웨어적 구성으로 제8실시예를 이루어 구현될 수 있음을 알 수 있다.

즉 도 28에서, 전동차의 지붕(루프)에 설치되는 수전부(팬터그래프; 100)의 주행중 상하운동을 감지하는 동적운동센싱부(410~440); 상기 동적운동센싱부로부터 감지되는 변화값 중 설정범위를 초과하는 검출값을 추출함과 아울러 원격지령을 수신하여 설정범위 값이 변경되는 제어부(460); 제어부가 추출된 검출값을 무선으로 전송하고 무선으로 수신되는 원격지령 설정범위 값을 제어부로 전달하는 무선연동부(470); 주행중 가공 도체(전차선)와 주습판(접촉 도체)이 밀접되는 상태를 피사체로 촬영하는 카메라와 피사체를 조명하는 조명수단과 조명수단을 제어하는 제어수단을 구비한 영상촬영부(450); 배터리(480-3)와 풍력발전기(480-1)를 구비하여 전동차의 주행 풍력으로 발전하고 상기 각 동적운동센싱부 내지 영상촬영부 중 하나 이상에 전원을 공급하는 에코발전부(480); 상기 영상촬영부(450)로부터의 영상정보와 제어부(460)로부터의 센싱정보를 무선으로 수신(602) 및 전철역사(804)로부터의 구간정보 내지 자체적인 시각정보와 혼합하여 모니터링 하는 모니터링부(610); 및 전철역사에 상기 영상정보 내지 센싱정보를 전송하는 무선연동부(803);를 포함한 구성으로서 특화된 발명이 구현된 것이다.

여기에서 모니터링 화면은 예를 들어 도 28과 같이 평상시 모든 영상(611)을 수집한 후 동적운동감지센서로서 취득되는 설정범위 초과값(612-1)에 상당하는 부분만을 한정한 소수의 화면(612-2)을 모니터링 할 수도 있는 것으로, 이 경우 모든 영상은 컴퓨터의 일시저장 기능인 버퍼링으로 처리하고 변화값 초과에 상당하는 영상만을 영구저장할 수 있어 저장데이터의 대폭적인 축소가 가능한 전동차 전용의 특화된 블랙박스의 구성이 이루어지게 된다.

도 29는 이제까지 설명한 본 발명의 제1실시예 내지 제8실시예를 취사선택적으로 결합하여 본 발명의 제9실시예인 전차선의 마모상태 내지 전차선 구조물의 헐거움 상태를 검측하기 위한 구성을 나타낸 블록다이어그램이다.

도 29에 따르면 본 발명의 제9실시예는, 전동차의 지붕에 설치되어 가공 도체(210)의 상태를 피사체로 하여서 촬영하는 카메라부(450); 상기 카메라부(450)의 개구면을 향하도록 설치되어 상기 카메라부의 피사체(210)를 조명하는 조명부(450a); 상기 카메라부(450) 또는 조명부(450a)를 제어하여 피사체(210)를 연속적으로, 주기적으로 혹은 이벤트정보 수신시에 촬영하는 촬영제어부(451); 상기 카메라부로부터의 영상신호를 무선링크를 통해 전동차의 실내로 전송하는 무선송신부(470); 상기 카메라부 내지 무선송신부 중 하나 이상의 전원을 전동차의 주행상태에서 얻어지는 자연력으로서 발전하여 전원으로 공급하는 에코전원부(480); 상기 무선송신부로부터의 영상신호를 전동차의 실내에서 수신하는 무선수신부(602); 전동차의 주행중 이상상태를 이벤트정보로 감지하는 이벤트수신부(614); 상기 무선수신부로부터의 영상신호를 일정기간 저장하는 영상버퍼링부(613), 상기 영상버퍼링부에 저장된 영상신호 중 상기 이벤트수신부를 통해 이벤트정보를 인가받으면 상기 이벤트정보가 인가된 시점 전후의 설정된 기간 범위의 영상을 추출하여 이를 이벤트영상으로 저장하는 이벤트영상저장부(615) 및 상기 이벤트정보의 인가에 대한 이벤트영상 이력을 연동하여 모니터할 수 있는 모니터링부(610)를 수용한 모니터링시스템(600); 상기 카메라부(450) 내지 모니터링시스템(600)의 연동구성을 통해 주행상태에서 가공 도체의 상태를 촬영 후 후속 정밀검사를 가능토록 되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 특화시킨 구성이 가능하다. 도 29의 구성에서도 앞서 제7실시예 및 제8실시예의 경우처럼 전동차와 기지국간 데이터통신이 설정될 때 상기 가공 도체의 촬영 데이터를 기지국으로 전송하는 연동 구성이 당연히 가능하다.

나아가, 상기 촬영제어부가 원격제어로서 설정되는 구성을 포함하고 상기 무선송신부와 무선수신부는 쌍방향 통신구성으로 하여서 상기 모니터링시스템과 연계할 경우는 모니터링시스템에서 지정하는 설정에 따라 상기 촬영제어부가 주행중에 연속적으로 계속 촬영토록 할 것인지, 일정 시간 내지 구간의 간격으로 주기적인 촬영을 수행토록 할 것인지 또는 이벤트정보 수신시에 촬영토록 할 것인지를 설정할 수 있게 될 것인바, 역시 고압전력으로부터 인체의 안전에 기여하는 특화된 구성이 가능한 것이다.

도 29에서의 이벤트정보에는 앞서 제1실시예 내지 제8실시예에서 언급한 동적운동센싱부의 출력이 이용될 수 있지만, 도 29에서는 팬터그래프의 작동 상태와는 별도로 전차선을 촬영하여 전차선의 마모상태 등을 직접 관찰할 수 있는바, 특히 도 29의 구성에서는 카메라로 촬영된 영상 중에서 주습판의 밀접(sliding)에서 일어나는 스파크불꽃 여부를 감지하여 이를 이벤트정보로 인지토록 함으로써 경우에 따라서는 동적운동센싱부 없이도 독자적으로 전기철도 시설물을 다양한 관점에서 검사하는 더욱 특화된 구성도 가능한 것이다.

여기서, 스파크불꽃은 모니터링 화면에서 특정한 위치로부터 비산되는 펄스성 화면 변화가 있었는지를 검사하는 분석 기술로부터 구현될 수 있다. 또한 아크전력은 넓은 주파수대역을 검출하는 복수의 필터와 증폭기 즉 스펙트럼분석기를 통하여 계측할 수 있는바, 이를 함께 결합하여 별도의 데이터로서 축적하고 도 28 등의 (610)의 원리로 모니터링할 수도 있다.

특히, 도 29로 나타낸 제9실시예는 주행중인 가공 도체의 상태를 우선 촬영한 후 여분의 시간에 정밀하게 검사할 수 있도록 발전시킨 것이다. 즉 일반적인 영상 모니터링의 경우는 모든 영상을 인력으로 확인해야 하는 것이지만, 본 발명의 경우는 이벤트정보와 연계되어 이상징후로 포착된 영상만을 별도 저장하여 반복적으로 정밀검사를 할 수 있도록 한다. 이에 따라 운용자는 단순히 특정된 몇 커트의 화면을 확인하는 것으로 신속한 육안검사가 가능하고 영구 저장되는 데이터량도 현저히 줄어드는 장점이 있다. 또 필요한 경우 이벤트정보 발생시 당해 영상정보 내지 동적운동센싱정보를 전철역사(기지국)로 전송하여 신속한 대응을 할 수 있도록 하는 효과가 있다.

여기서, 지속적으로 촬영된 화면 중 이벤트정보와 연계되어 이상징후로 포착된 영상만을 별도 저장하는 것은 영상버퍼링부에 저장되는 속도에 딜레이를 주어서 서로 연동시키는 기술로서 달성될 수 있다. 즉 영상버퍼링부에 저장되는 동영상이 이벤트정보를 인지하는 루트보다 일부 지연되도록 할 경우 이벤트정보의 시점부터 이벤트정보가 끝난 후 일정시간동안 타이머로서 작동을 유지하는 부분만큼을 추출하는 것은 바로 이벤트정보를 기점으로 일정부분 전후의 화면프레임을 추출한 결과로 되는 것이다.

본 발명에서 주기적으로 촬영한다는 의미는 이벤트정보가 없는 시간에서도 주어진 시간간격 내지 구간간격으로서 잠깐씩 샘플링으로 촬영하여 데이터량을 축소한다는 의미를 포함한다. 주기적인 촬영은 예를 들어 1초당 16화면프레임으로 동영상을 촬영하던 통상적인 촬영을 수초에 1화면 내지 수초에 수개의 화면 정도로 간혈적으로 촬영함을 의미하는바, 이를 통하여 일정한 섹션(구간)별로 사진을 촬영함으로써 전체적인 데이터가 대폭 축소되면서도 각 섹션별 전차선에 대하여는 촬영된 사진을 정지시킨 (고해상도의) 정지화면을 통해 실제 현장에서의 육안검사에 대등한 사후 정밀검사의 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 28 및 도 29에 나타낸 풍력발전기를 이용한 에코전원부는 전동차의 주행에서 일어나는 자연력을 이용할 뿐만 아니라 고압전력 내지는 구조물의 특성상 유선으로 연결하기 곤란한 전동차 외부의 어느 장소이건, 예를 들면 상기 가공 도체를 촬영하기 위한 전동차의 지붕, 선로의 불꽃 여부를 감지하기 위한 전동차의 하부, 전동차 조종상황을 블랙박스 개념으로 저장하기 위한 전동차의 전방 내지 후방의 어느 장소이든 간단히 설치할 수 있는 특화된 효과가 있다.

본 발명에서 가공 도체는 전차선을, 접촉 도체는 주습판을, 수전부는 팬터그래프를 각각 상위의 개념으로 표현한 것이므로, 상기 일례로 들어서 설명한 각각의 실시예를 이해함에 있어서는 각각은 서로 동일한 의미로 볼 수 있다. 도 29의 설명 중 '개구면'을 향하도록 조명을 설치한다는 의미는 예를 들어 카메라가 가공 도체(전차선)를 촬영토록 각도를 취한 것과 같은 방향 및 면적이라는 것을 의미한다.

도 30 및 도 31은 본 발명의 제10실시예를 나타낸 블록다이어그램 및 주요부의 흐름도이다. 도 30에 따르면, 본 발명은 전동차의 실외에 설치되어 주행중인 전동차에서 가공 도체 또는 선로의 상태를 피사체로 촬영하는 카메라부(450); 상기 카메라부(450)로부터 촬영된 영상정보를 전송 및 수신하는 전송부(470)와 수신부(602); 클럭으로서 전동차의 주행시각을 검측한 ‘시각정보’ 또는 위치측정 장치로서 전동차의 주행위치를 검측한 ‘위치정보’ 또는 구간 인식 장치로서 전동차의 주행구간을 검측한 ‘구간정보’ 중 적어도 하나를 포함하는 부가정보부(620); 스파크불꽃의 영상을 모델링하여 저장한 영상모델링부(630)와, 상기 수신부(601)로부터 수신된 영상정보를 일시 저장하는 영상버퍼링부(613)와, 상기 영상버퍼링부(613)로 입력되는 영상화면을 상기 영상모델링부(630)에 저장된 화면과 비교하여 스파크불꽃의 화면으로 해석된 때에 당해 화면을 저장하는 이벤트영상저장부(615); 상기 이벤트영상저장부(615)의 출력과 상기 부가정보부(620)의 출력을 연동하여 전동차의 주행중 발생되는 스파크불꽃을 인지하고 알람으로 출력 및 상기 부가정보부를 연동하여 영상화면으로 모니터링하는 스파크불꽃모니터링부(610);로서 전기철도를 검사하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

도 30에서 부가정보부(620)는 앞에서 설명한 시각, 위치, 구간 정보를 취득하는 구성을 말한다. 스파크불꽃의 모델링은 복수의 화면으로 촬영된 영상화면에서 비산되는 불꽃의 현상을 모델링하는 것으로, 이 영상모델링은 공장 등 미리 지정된 장소에서 촬영된 화면을 결합한 것이거나 실제로 설치 후 촬영된 영상을 기초로 화면의 커트를 결합시켜가면서 제작된 것을 저장하여 활용될 수 있다. 신뢰성 높은 모델링은 실제로 측정되는 현장의 화면에서 스파크불꽃이 일어나는 상태를 모델링하는 것이 효율적이다. 여기서 모델링이라 함은 한 예를 들어 여러 커트의 화면을 통해 특정한 색상과 모양의 형상이 특정한 속도로 이동하는 것일 수 있다.

주행중인 전동차에서 지속적으로 촬영되어 영상버퍼링부(613)에 입력되는 화면 프레임은 상기의 과정으로서 이미 영상모델링 데이터로 저장된 영상모델링부의 정보와 비교되고 그 결과 스파크불꽃이 발생된 화면을 인지하면, 그 스파크불꽃이 발생될 때의 전후 화면 프레임에 상기 부가정보를 결합하여 이벤트영상으로 저장하게 된다. 이를 도면으로 쉽게 설명하자면 도 31의 원리와 같다.

즉 도 31에 따르면, 카메라(450)로 취득되는 영상정보는 매 화면마다 스파크불꽃 영상모델링 데이터(610-1)와 비교되고(610-2) 일치할 경우 이를 스파크불꽃 영상(610-6)할 정보로서 부가정보부(620)의 각종 정보와 결합되어 모니터링할 수 있는 정보로 완성되고 저장된다.

도 32 및 도 33은 본 발명의 제11실시예를 도시한 블록다이어그램 및 주요부의 흐름도이다. 도 32에 따르면, 본 발명은 전동차의 실외에 설치되어 주행중인 전동차에서 가공 도체 또는 선로의 상태를 피사체로 촬영하는 카메라부(450); 전동차의 외부에 설치되어 주행중인 전동차에서 가공 도체 또는 선로로부터의 마찰음향을 감지하는 음향센서부(490); 상기 카메라부(450)로부터 촬영된 영상정보를 전송 및 수신하는 전송부(470)와 수신부(602); 클럭으로서 전동차의 주행시각을 검측한 ‘시각정보’ 또는 위치측정 장치로서 전동차의 주행위치를 검측한 ‘위치정보’ 또는 구간인식 장치로서 전동차의 주행구간을 검측한 ‘구간정보’ 중 적어도 하나를 포함하는 부가정보부(620); 스파크불꽃의 영상을 모델링하여 저장한 영상모델링부(630)와, 스파크불꽃의 발생에 대응되는 기계적 마찰음을 모델링하여 저장한 음향모델링부(640)와, 상기 수신부(601)로부터 수신된 영상정보를 일시 저장하는 영상버퍼링부(613)와, 상기 영상버퍼링부(613)로 입력되는 영상화면을 상기 영상모델링부(630)에 저장된 화면과 비교하여 스파크불꽃 화면으로 해석 및 상기 음향센서부(490)로부터 입력되는 음향을 상기 음향모델링부(640)에 저장된 음향과 비교하여 스파크발생으로 해석되는 경우의 당해 화면을 저장하는 이벤트영상저장부(615); 상기 이벤트영상저장부(615)의 출력과 상기 부가정보부(620)의 출력을 연동하여 전동차의 주행중 발생되는 스파크를 인지하고 알람으로 출력 및 상기 부가정보부(620)로부터의 정보를 연동하여 모니터링하는 스파크불꽃모니터링부(610);로서 전기철도를 검사하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 도 32의 실시예는 앞서 도 30의 스파크불꽃 검측에 대한 신뢰성을 높이기 위하여 음향신호를 분석하는 구성을 추가한 것으로서, 이에 따라 도 32에서는 영상신호와 음향신호를 통합적으로 취급하거나 시차적으로 구분 조절하기 위한 제어부(451)가 부가되어 있다. 다만 제어부(451)와 무선송신부(470)는 별개로 구성하여 각각 독립된 무선채널 혹은 유선으로 전송될 수 있다.

도 32의 본 발명 제11실시예는 도 33의 흐름도로 요지가 설명된다. 즉 카메라로 취득된 영상신호는 스파크불꽃 영상으로 모델링된 데이터(610-1)와 비교되어 일치성 여부를 검사(610-2)하는 한편, 음향센서(490)로서 입력된 음향신호를 스파크 마찰음향으로 모델링된 데이터(610-3)와도 비교되어 종합적인 일치성을 검사(610-4)한 후에 양 자가 합치한 경우(610-5)에만 당해 화면을 추출하여 스파크불꽃 발생 영상으로 저장함으로써 앞서와 같은 원리로 부가정보가 부속된 모니터가 달성되는 것이다.

여기서, 상기 모델링데이터에 의한 분석 등은 전동차의 실외에 설치되는 제어부(주로 마이크로프로세서를 의미한다)에서 수행되거나, 전동차의 실내인 모니터링부에서 수행되거나, 또는 앞에서 설명한 바의 전송통신부를 통해 모든 데이터를 운행관제실로 전송하고 운행관제실에서 스파크불꽃모니터링부가 작동되도록 해석 및 모니터링될 수 있다.

또한, 상기 카메라부로부터의 영상신호 또는 상기 음향센서부로부터의 음향신호는 무선링크를 통해 상기 스파크불꽃모니터링부로 연동되고, 상기 카메라부 및 음향센서부의 전원은 전동차의 주행상태에서 얻어지는 자연력으로서 발전하여 공급하는 에코전원부로서 구성되어서 전동차의 실외에 설치되는 구성품을 패키지 형태로 하여 유선선로로부터 자유롭게 설치되는 원리는 앞에서 이미 설명한 바 있듯이 본 발명의 제10실시예 및 제11실시예에도 적용된다. 이 구성은 특히 앞에서의 에코발전부 및 무선송신부와 케메라부가 일체형의 구조로 되어서 어디든 설치되어 전동차의 스파크발생을 검측할 수 있는 것으로서, 예를 들면 전동차의 지붕에 설치되어 전차선과 주습판의 접촉을 검사하거나 전동차의 하부에 설치되어 선로와 바퀴의 마찰 여부를 검사하는 구조로서 스파크불꽃을 검측하여 즉시 알람 및 화면을 저장 제공할 수 있는 것이다.

100 ; 팬터그래프부, 110 ; 주습판기구(cross bar), 111 ; 주습판(pan head), 112 ; 탄성부재, 120 ; 베이스기구(base frame), 121 ; 전동차의 루프, 131/132 ; 승강암기구(upper arm/low arm), 133 ; 밀대(thrust rod), 400 ; 동적운동센싱부, 410 ; 거리센서, 420 ; 근접센서, 430 ; 기울기센서, 440 ; 다이어프램센서, 450 ; 촬영센서(카메라), 500 ; 주행판독부, 600 ; 모니터링부, 610 ; 시각정보센싱부, 620 ; 위치정보센싱부, 630 ; 구간정보센싱부, 640 ; 속도정보센싱부, 700 ; 전송통신부, 800 ; 모니터링시스템, 810 ; 데이터베이스, 4500 ; 카메라, 4501 ; 영상모델링부, 4503 ; 음향센서부, 4504 ; 음향모델링부.

Claims (39)

1. 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부; 운동감지 센서가 설치되어 전동차의 주행 중 상기 수전부의 상하운동을 검출하는 동적운동센싱부; 전동차의 주행 중 시간을 측정하는 시각정보센싱부; 상기 동적운동센싱부로부터의 정보와 상기 시각정보센싱부로부터의 정보를 받아서 상기 수전부의 상하운동 검출 결과를 시간별 전차선 검사데이터로 모니터링 하는 모니터링부;로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
2. 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부; 운동감지 센서가 설치되어 전동차의 주행 중 상기 수전부의 상하운동을 검출하는 동적운동센싱부; 위치정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행 중 위치를 측정하는 위치정보센싱부; 상기 동적운동센싱부로부터의 정보와 상기 위치정보센싱부로부터의 정보를 받아서 상기 수전부의 상하운동 검출 결과를 위치별 전차선 검사데이터로 모니터링 하는 모니터링부;로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
3. 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부; 운동감지 센서가 설치되어 전동차의 주행 중 상기 수전부의 상하운동을 검출하는 동적운동센싱부; 구간정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행중 구간을 측정하는 구간정보센싱부; 상기 동적운동센싱부로부터의 정보와 상기 구간정보센싱부로부터의 정보를 받아서 상기 수전부의 상하운동 검출 결과를 구간별 전차선 검사데이터로 모니터링 하는 모니터링부;로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
4. 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부; 속도정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행 중 속도를 측정하는 속도정보센싱부; 운동감지 센서가 설치되어 전동차의 주행 중 상기 수전부의 상하운동을 검출하는 동적운동센싱부; 위치정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행 중 위치를 측정하는 ‘위치정보센싱부’ 또는 구간정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행 중 구간을 측정하는 ‘구간정보센싱부’ 중 적어도 하나를 포함하고; 상기 동적운동센싱부로부터의 정보와 상기 속도정보센싱부의 정보와 위치정보센싱부 또는 구간정보센싱부의 정보를 받아서 상기 수전부의 상하운동 검출 결과를 위치별 혹은 구간별 혹은 속도별 전차선 검사데이터로 모니터링 하는 모니터링부;로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
5. 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부; 속도정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행 중 속도를 측정하는 속도정보센싱부; 운동감지 센서가 설치되어 전동차의 주행 중 상기 수전부의 상하운동을 검출하는 동적운동센싱부; 위치정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행 중 위치를 측정하는 ‘위치정보센싱부’ 또는 구간정보 감지 센서가 설치되어 전동차의 주행 중 구간을 측정하는 ‘구간정보센싱부’ 중 적어도 하나를 포함하고; 상기 동적운동센싱부로부터의 정보와 상기 속도정보센싱부의 정보와 위치정보센싱부 또는 구간정보센싱부의 정보를 받아서 상기 수전부의 상하운동 검출 결과를 위치별 혹은 구간별 혹은 속도별 전차선 검사데이터로 모니터링 하는 모니터링부;로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적운동센싱부는 상기 수전부에 직접반사형으로 설치한 거리센서에서의 반사거리 측정으로서 수전부의 상하운동을 검출하도록 된 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적운동센싱부는 상기 수전부에 비접촉방식으로 설치한 근접센서의 근접간격 측정으로서 수전부의 상하운동을 검출하도록 된 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적운동센싱부는 상기 수전부에 기울기감지로 설치한 기울기센서의 기울기각도 측정으로서 수전부의 상하운동을 검출하도록 된 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적운동센싱부는 상기 수전부에 탄성수단의 변위를 감지토록 설치한 다이어프램센서의 측정값으로서 수전부의 상하운동을 검출하도록 된 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적운동센싱부는 상기 수전부에 충격감지로 설치한 충격센서의 충격강도 측정으로서 수전부의 운동을 검출하도록 된 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적운동센싱부는 상기 수전부에 진동감지로 설치한 진동센서의 진동특성 측정으로서 수전부의 운동을 검출하도록 된 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
12. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적운동센싱부는 상기 수전부에 아크 내지 스파크를 감지토록 설치한 센서의 출력 측정으로서 수전부의 운동을 검출하도록 된 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
13. 전동차의 지붕에 설치되고 승강암기구를 통해 접촉 도체를 전기철도의 전원공급용 가공 도체에 밀접시킴으로써 접촉 도체를 통해 전동차의 전력을 공급받는 수전부; 촬영센서를 이용한 운동감지로서 전동차의 주행 중 상기 수전부의 상하운동을 검사하는 동적운동센싱부; 전동차의 운행시각을 측정하는 ‘시각정보센싱부’ 또는 위치정보 감지 센서로서 주행중 위치를 측정하는 ‘위치정보센싱부’ 또는 구간정보 감지 센서로서 전동차의 주행중 구간을 측정하는 ‘구간정보센싱부’ 중 적어도 하나를 포함하고; 상기 ‘동적운동센싱부로부터 받은 정보’에 상기 ‘시각정보센싱부로부터 받은 정보’ 또는 상기 ‘위치정보센싱부로부터 받은 정보’ 또는 상기 ‘구간정보센싱부로부터 받은 정보’ 중 하나 이상을 결합하여서 상기 수전부의 상하운동 검사 결과를 모니터링 하는 모니터링부;로 이루어진 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 동적운동센싱부가 상기 팬터그래프부의 상하운동을 검사할 때는 촬영되는 화면상의 특정한 물체의 좌표값으로서 측정할 수 있도록 상기 팬터그래프부에는 표적 작용을 하는 형상타깃을 부가적으로 설치하는 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 팬터그래프부에는 전동차의 주행 중 흡착되는 비 혹은 눈으로부터 상기 형상타깃에 대한 오염을 청소할 수 있는 청결수단을 설치하는 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
16. 제14항에 있어서, 상기 촬영센서에는 상기 형상타깃을 조명하는 조명수단을 연동시켜서 설치하는 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
17. 제13항에 있어서, 상기 촬영센서에는 주위온도 변화에서도 작동온도를 일정범위로 유지시키는 온도안정수단을 설치하는 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
18. 제1항 내지 제5항 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 전동차와 기지국간 데이터통신이 설정될 때 상기 전차선 검사데이터를 기지국으로 전송하는 전송통신부;의 연동 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 전송통신부의 데이터통신 설정은 전동차의 출발점으로부터 종착점까지의 사이에서 기지국과 적어도 한 번 이상 전송토록 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
20. 제18항에 있어서, 상기 전송통신부의 데이터통신 설정은 무선통신을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
21. 제18항에 있어서, 상기 전송통신부의 데이터통신 설정은 유선통신을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
22. 제18항에 있어서, 상기 전송통신부의 데이터통신 설정은 전력선통신을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
23. 제1항 내지 제5항 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적운동센싱부, 상기 시각정보센싱부, 상기 모니터링부, 상기 위치정보센싱부, 상기 구간정보센싱부 또는 상기 속도정보센싱부의 작동전원은 전차선의 고압전력으로부터 독립된 저전압 구성으로서 상기 수전부에 설치되고 전동차의 주행 중 풍력에 의해 발전되는 풍력발전수단의 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
24. 제1항 내지 제5항 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적운동센싱부, 상기 시각정보센싱부, 상기 모니터링부, 상기 위치정보센싱부, 상기 구간정보센싱부 또는 상기 속도정보센싱부의 작동전원은 고압전력으로부터 독립된 저전압 구성으로서 상기 수전부에 설치되고 전차선과 주습판 사이에서 발생되는 아크방전을 유기전력으로 받은 아크집전부의 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
25. 제1항 내지 제5항 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적운동센싱부, 상기 시각정보센싱부, 상기 모니터링부, 상기 위치정보센싱부, 상기 구간정보센싱부 또는 상기 속도정보센싱부의 작동전원은 고압전력으로부터 독립된 저전압 구성으로서 상기 수전부에 설치되고 태양빛으로 발전하는 태양전지의 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
26. 전동차종합상황실의 모니터링시스템에서, 상기 청구항 15에 게시된 상기 전송통신부와 연계되는 통신상대방으로 작동하여 상기 청구항 1 내지 청구항 5항 또는 제13항 중 어느 한 항에 게시된 전차선 감시데이터를 수집함과 아울러, 상기 청구항 1 내지 청구항 5항 또는 제13항 중 어느 한 항에 게시된 전차선 감시데이터를 각 전동차마다 개별적으로 또는 복수로 결합하여서 전차선의 이상 징후를 모니터링 하는 모니터링시스템부;의 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
27. 제20항에 있어서, 상기 모니터링시스템부에서 전차선 검사데이터를 개별 또는 복수로 결합하여서 모니터링 할 때는 시간함수, 위치함수, 구간(운행거리)함수, 속도함수, 위상함수 또는 주파수함수 중 적어도 하나 이상으로 전개되는 그래프로서 모니터링 하도록 된 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
28. 제20항에 있어서, 상기 모니터링시스템부에서 전차선 검사데이터를 개별 또는 복수로 결합하여서 모니터링 할 때는 이상 징후 검사데이터에서 경보를 발하도록 된 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
29. 전동차의 지붕에 설치되는 수전부의 주행중 상하운동을 감지하는 동적운동센싱부; 상기 동적운동센싱부로부터 감지되는 변화값 중 설정범위를 초과하는 검출값을 센싱정보로 추출함과 아울러 원격지령을 수신하여 상기 설정범위 값을 변경하는 제어부; 제어부로부터 추출된 검출값을 무선으로 전송하고 무선으로 수신되는 원격지령 설정범위 값을 제어부로 전달하는 무선연동부; 주행중 가공 도체와 주습판이 밀접되는 상태를 피사체로 촬영하는 카메라와 상기 피사체를 조명하는 조명수단과 상기 조명수단을 제어하는 제어수단을 구비한 영상촬영부; 배터리와 풍력발전기를 구비하여 전동차의 주행중 풍력으로 발전하고 상기 각 동적운동센싱부 내지 영상촬영부 중 하나 이상에 전원을 공급하는 에코발전부; 상기 영상촬영부로부터의 영상정보와 상기 제어부로부터의 센싱정보를 무선으로 수신 및 전철역사로부터의 구간정보 내지 자체적인 시각정보와 혼합하여 모니터링 하는 모니터링부;로서 연동되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
30. 전동차의 지붕에 설치되어 가공 도체의 상태를 피사체로 촬영하는 카메라부; 상기 카메라부의 개구면을 향하도록 설치되어 상기 카메라부의 피사체를 조명하는 조명부; 상기 카메라부 또는 상기 조명부를 제어하여 피사체를 연속적, 주기적 혹은 이벤트정보 수신시에 촬영하는 촬영제어부; 상기 카메라부로부터의 영상신호를 무선링크를 통해 전동차의 실내로 전송하는 무선송신부; 상기 카메라부 내지 무선송신부 중 하나 이상의 전원을 전동차의 주행상태에서 얻어지는 자연력으로서 발전하여 공급하는 에코전원부; 상기 무선송신부로부터의 영상신호를 전동차의 실내에서 수신하는 무선수신부; 전동차의 주행중 이상상태를 이벤트정보로 감지하는 이벤트수신부; 상기 무선수신부로부터의 영상신호를 일정기간 저장하는 영상버퍼링부, 상기 영상버퍼링부에 저장된 영상신호 중 상기 이벤트수신부를 통해 이벤트정보를 인가받으면 상기 이벤트정보가 인가된 시점 전후의 설정된 기간 범위의 영상을 추출하여 이를 이벤트영상으로 저장하는 이벤트영상저장부 및 상기 이벤트정보의 인가에 대한 이벤트영상 이력을 연동하여 모니터할 수 있는 모니터링부를 수용한 모니터링시스템; 상기 카메라부 내지 모니터링시스템의 연동구성을 통해 주행상태에서 가공 도체의 상태를 촬영 후 후속 정밀검사가 가능토록 되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
31. 제30항에 있어서 모니터링시스템은 전동차와 기지국간 데이터통신이 설정될 때 상기 전차선 검사데이터를 기지국으로 전송하는 전송통신부;의 연동 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
32. 제30항 또는 제31항 중 하나의 항에 있어서 촬영제어부는 원격제어로서 설정이 변경되는 구성을 더 포함하고 상기 무선송신부와 무선수신부는 쌍방향 통신구성을 더 포함하며 상기 모니터링시스템에는 원격으로 촬영제어부의 작동을 설정하는 구성을 더 포함하여서, 모니터링시스템에서 지정하는 설정에 따라 상기 촬영제어부가 연속적 촬영, 주기적 촬영 혹은 이벤트정보 수신시에 촬영하는 것 중 어느 하나로 지정되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
33. 제30항 또는 제31항 중 하나의 항에 있어서 상기 이벤트정보는 전동차의 지붕에 설치되어 전동차의 전력을 공급받는 수전부의 주행중 상하운동을 센서로서 검출하여 연계하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
34. 제30항 또는 제31항 중 하나의 항에 있어서 상기 이벤트정보는 상기 카메라부가 촬영센서의 역할을 겸한 운동감지로서 전동차의 주행 중 상기 수전부의 상하운동을 검사하여 상기 상하운동이 설정범위를 초과할 때 이를 이벤트정보로 인지하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
35. 제30항 또는 제31항 중 하나의 항에 있어서 상기 이벤트정보는 상기 카메라부와 촬영제어부가 수전부의 접촉 도체에서 일어나는 스파크를 촬영 및 분석하여 상기 스파크불꽃이 발생될 때 이를 이벤트정보로 인지하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
36. 전동차의 실외에 설치되어 주행중인 전동차에서 가공 도체 또는 선로의 상태를 피사체로 촬영하는 카메라부; 상기 카메라부로부터 촬영된 영상정보를 전송 및 수신하는 전송부와 수신부; 클럭으로서 전동차의 주행시각을 검측한 ‘시각정보’ 또는 위치측정 장치로서 전동차의 주행위치를 검측한 ‘위치정보’ 또는 구간인식 장치로서 전동차의 주행구간을 검측한 ‘구간정보’ 중 적어도 하나를 포함하는 구조의 부가정보부; 스파크불꽃의 영상을 모델링하여 저장한 영상모델링부와, 상기 수신부로부터 수신된 영상정보를 일시 저장하는 영상버퍼링부와, 상기 영상버퍼링부로 입력되는 영상화면을 상기 영상모델링부에 저장된 화면과 비교하여 스파크불꽃의 화면으로 해석된 때에 당해 화면을 저장하는 이벤트영상저장부; 상기 이벤트영상저장부의 출력과 상기 부가정보부로부터의 정보를 연동하여 전동차의 주행중 발생되는 스파크불꽃을 인지하고 알람으로 출력 및 상기 부가정보부를 연동하여 영상화면으로 모니터링하는 스파크불꽃모니터링부;로서 구성된 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
37. 전동차의 실외에 설치되어 주행중인 전동차에서 가공 도체 또는 선로의 상태를 피사체로 촬영하는 카메라부; 전동차의 외부에 설치되어 주행중인 전동차에서 가공 도체 또는 선로로부터의 마찰음향을 감지하는 음향센서부; 상기 카메라부로부터 촬영된 영상정보를 전송 및 수신하는 전송부와 수신부; 클럭으로서 전동차의 주행시각을 검측한 ‘시각정보’ 또는 위치측정 장치로서 전동차의 주행위치를 검측한 ‘위치정보’ 또는 구간인식 장치로서 전동차의 주행구간을 검측한 ‘구간정보’ 중 적어도 하나를 포함하는 부가정보부; 스파크불꽃의 영상을 모델링하여 저장한 영상모델링부와, 스파크불꽃의 발생에 대응되는 기계적 마찰음을 모델링하여 저장한 음향모델링부와, 상기 수신부로부터 수신된 영상정보를 일시 저장하는 영상버퍼링부와, 상기 영상버퍼링부로 입력되는 영상화면을 상기 영상모델링부에 저장된 화면과 비교하여 스파크불꽃의 화면으로 해석 및 상기 음향센서부로부터 입력되는 음향을 상기 음향모델링부에 저장된 음향과 비교하여 스파크발생으로 해석되는 경우의 당해 화면을 저장하는 이벤트영상저장부; 상기 이벤트영상저장부의 출력과 상기 부가정보부의 출력을 연동하여 전동차의 주행중 발생되는 스파크를 인지하고 알람으로 출력 및 상기 부가정보부로부터의 정보를 연동하여 영상화면으로 모니터링하는 스파크불꽃모니터링부;로서 구성된 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
38. 제36항 또는 제37항 중 하나의 항에 있어서, 상기 전동차에서 취득되는 모든 데이터는 전송통신부를 통해 운행관제실에서 취합되고 운행관제실에서 스파크불꽃모니터링부가 작동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
39. 제36항 또는 제37항 중 하나의 항에 있어서, 상기 카메라부로부터의 영상신호 또는 상기 음향센서부로부터의 음향신호는 무선링크를 통해 상기 스파크불꽃모니터링부로 연동되고 상기 카메라부 및 음향센서부의 전원은 전동차의 주행상태에서 얻어지는 자연력으로서 발전하여 공급하는 독립적인 에코전원부로서 구성되어서, 임의의 전동차의 실외에 상기 카메라부 내지 음향센서부가 자유롭게 설치되는 구성을 특징으로 하는 주행중인 전동차를 이용한 전기철도 검사장치.
    

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