KR20110134547A - Rail irregularity measurement system using accelerometers and method thereof - Google Patents

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한국철도기술연구원
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Abstract

PURPOSE: A rail irregularity measurement system and method using accelerometers are provided to stably estimate displacement from a noise-mixed acceleration signal using a displacement estimation filter and to classify rail irregularity according to wavelength using a band-pass filter. CONSTITUTION: A rail irregularity measurement system comprises a vertical accelerometer(11), a horizontal accelerometer(12), an inclometer(21), a measuring unit(100), a signal processor(200), and a data output and storage module(300). The vertical accelerometer is fixed to both sides of an axial member moving along with the vertical motion of a vehicle wheel and measures the vertical vibration acceleration of the vehicle wheel. The horizontal accelerometer is fixed to both sides of an axial member moving along with the horizontal motion of the vehicle wheel and measures the horizontal vibration acceleration of the vehicle wheel. The inclometer is horizontally fixed to a carriage and measures the inclination of the carriage. The measuring unit comprises analog to digital converters(110,120,130) which convert analog signals input from the vertical and horizontal accelerometers and the inclometer into the digital signals. The signal processing unit comprises displacement estimation filters(210,211) which estimate displacement using the vibration acceleration signals output through the analog to digital converts and a band-pass filter which classifies the displacement estimated by the displacement estimation filters. The data output and storage module outputs and stores rail irregularity data output from the band-pass filter according to wavelength.

Description

가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 시스템 및 검측 방법{Rail Irregularity Measurement System Using Accelerometers and Method Thereof}Rail Irregularity Measurement System Using Accelerometers and Method Thereof}

본 발명은 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 시스템 및 검측 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도차량의 진동을 측정하기 위해 주행장치 근처에 가속도계를 설치하고, 이로부터 출력되는 진동가속도 신호를 변위추정필터를 이용하여 안정적으로 변위를 추정하고 대역 통과 필터를 이용하여 추정된 변위를 각 파장 별로 분류하여 출력함으로써 궤도검측차량은 물론 영업차량에서도 주행속도에 관계없이 궤도 틀림을 검측할 수 있는 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 시스템 및 검측 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an indefinite track detection system and a detection method using an accelerometer, and more particularly, an accelerometer is installed near a traveling device to measure vibration of a railroad car, and the vibration acceleration signal output from the displacement estimation filter is used. By estimating the displacement stably using the band pass filter and classifying the estimated displacement by each wavelength, the track misalignment using the accelerometer can detect the track independence regardless of the driving speed in the track detection vehicle as well as the operating vehicle. A detection system and a detection method.

궤도 틀림(불규칙)은 열차의 반복운행 혹은 외부 환경의 작용에 의해 원래의 위치에서 상하 혹은 좌우방향으로 정적 혹은 동적인 변위가 발생하는 것을 의미하는 것으로, 현상에 따라 횡방향의 줄틀림, 수직방향의 면틀림, 궤간틀림, 수평틀림, 평면성 틀림 등으로 분류하고 있다. 지금까지 이러한 궤도불규칙의 검측은 보선원 혹은 전용 궤도검측차에 의해 수행되어왔다. 그런데 보선원에 의한 검측은 매우 느리고 그 구간이 한정되어있을 뿐만 아니라 검측업무의 수행은 영업운행이 모두 종료된 야간에만 가능하다.
Track irregularity (irregularity) means that static or dynamic displacement occurs from the original position up or down or left and right by the repeated operation of the train or the action of the external environment. Are classified into surface distortions, gap gauges, horizontal distortions, and incorrect planarity. Until now, the detection of these track irregularities has been carried out by a crew member or a dedicated track detection vehicle. However, the inspection by the crew is very slow and the section is limited, and the inspection can be performed only at night when the operation is completed.

전용 궤도검측차는 보선원보다 빠른 검측은 가능하지만 투입시간이 역시 제한되어 있어서 자주 수행할 수 없을 뿐만 아니라 검측속도도 제한되어 있어서 고속철도의 경우 영업운행이 종료된 야간에만 수행이 가능하다.
Dedicated track detection vehicles can be detected faster than the source, but the input time is also limited, so not only can they be frequently performed, but the speed of detection is also limited, so high-speed rail cars can only be carried out at night when the operation is over.

궤도검측차를 이용한 궤도틀림(불규칙)의 검측방법에는 종거법과 관성법이 사용되고 있다.
As a method of detecting a track irregularity using an orbital detection vehicle, a longitudinal method and an inertia method are used.

종거법은 대부분의 궤도검측차에서 사용하는 방법으로 10m현 종거법 널리 사용되고 있는데, 이는 현의 한 점과 궤도와의 종거를 측정하는 방법이다. 그런데 이 방법은 고강성 차체를 요구하는데다가 하부기기 구성에 제약이 있고 일반 차량에 비해 제조비용이 많이 들므로 영업차량에서는 적용이 곤란하고 검측속도가 제한되어 있다.
The vertical method is widely used in most track detection vehicles, and the 10m string method is widely used. It is a method of measuring the distance between a point of a string and a track. However, this method requires a high rigidity body, and there is a limitation in the configuration of the lower equipment, and manufacturing cost is higher than that of a general vehicle, so it is difficult to apply in a commercial vehicle and the detection speed is limited.

관성법은 차량의 진동을 가속도계로 측정하여 궤도검측을 수행하는 것으로 가속도 신호를 그대로 사용하거나 변위로 환산하여 궤도틀림(불규칙)의 정도를 파악하는 방법이다. 그런데 가속도 신호만으로는 궤도틀림(불규칙)의 정성적으로 알 수 있었을 뿐이고 정량적으로 알기 위해 2회 적분을 이용하여 가속도에서 변위로 변환하면 실제변위와는 전혀 다른 결과를 구하게 되는 문제가 있었다. Inertia method is to measure the vibration of the vehicle by accelerometer to perform track detection. It is a method to determine the degree of track irregularity by using the acceleration signal as it is or converting it into displacement. However, the acceleration signal alone was only able to know qualitatively the orbital distortion (irregularity), and there was a problem that the results were completely different from the actual displacement when transformed from acceleration to displacement using two integrals to quantitatively know.

궤도불규칙은 여러가지 복잡한 파형의 조합이며 파장에 따라 차량의 안전과 승차감에 미치는 영향이 다르게 나타난다. 기존 철도에서의 궤도불규칙은 주행안전성과 재료의 파괴를 고려한 3 ~ 25m의 단파장 혹은 25 ~ 70m의 중파장 성분을 중요하게 고려하였다. 그런데 고속철도에서는 중, 단파장 성분과 함께 승차감에 큰 영향을 주는 70 ~ 150m의 장파장 성분도 중요하게 고려하고 있다.
Track irregularity is a combination of many complex waveforms, and the wavelength affects the vehicle's safety and ride comfort differently. The track irregularity in the existing railways considers the short wavelength of 3 to 25m or the medium wavelength of 25 to 70m in consideration of driving safety and material destruction. However, the high-speed railway also considers the long-wavelength components of 70-150m, which have a great influence on the riding comfort, along with the medium- and short-wavelength components.

기존 궤도검측차 EM-120은 10m 종거법을 사용하고 있어서 단파장(3 ~ 25m), 중파장(25 ~ 70m) 검측은 어느 정도 가능하나 장파장(70 ~ 150m) 검측은 할 수 없는 문제가 있다.
The existing track detection vehicle EM-120 uses the 10m longitudinal method, so it is possible to detect short wavelengths (3 to 25m) and medium wavelengths (25 to 70m) to some extent, but long wavelengths (70 to 150m) cannot be detected.

본 발명은 상기의 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 시스템 및 검측 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도차량의 진동을 측정하기 위해 주행장치 근처에 가속도계를 설치하고, 이로부터 출력되는 진동가속도 신호를 변위추정필터를 이용하여 안정적으로 변위를 추정하고 대역 통과 필터를 이용하여 추정된 변위를 각 파장 별로 분류하여 출력함으로써 궤도검측차량은 물론 영업차량에서도 주행속도에 관계없이 궤도 틀림을 검측할 수 있는 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 시스템 및 검측 방법을 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.
The present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art, the present invention relates to an indefinite track detection system and detection method using an accelerometer, and more particularly to the accelerometer near the traveling device to measure the vibration of the railway vehicle The vibration acceleration signal outputted from this is stably estimated by using the displacement estimation filter, and the displacement is estimated by the wavelength using the band pass filter. An object of the present invention is to provide an orbital error detection system and a detection method using an accelerometer capable of detecting an orbital error regardless.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 시스템은, 철도차량에 설치하여 궤도 틀림을 검측하는 시스템으로서, 차륜의 상하 움직임과 함께 움직이는 축상 부재의 양측에 고정 설치하여 차륜의 상하방향 진동 가속도를 측정하는 두 개의 상하 방향 가속도계; 차륜의 좌우 움직임과 함께 움직이는 축상 부재의 일측에 고정 설치하여 차륜의 좌우방향 진동 가속도를 측정하는 한 개의 좌우 방향 가속도계; 대차에 수평으로 고정 설치하여 대차의 기울기를 측정하는 한 개의 경사계; 상기 두 개의 상하 방향 가속도계, 한 개의 좌우 방향 가속도계 및 한 개의 경사계로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 세 개의 아날로그/디지털 변환기를 포함하는 계측부; 상기 두 개의 상하 방향 가속도계 및 한 개의 좌우 방향 가속도계로부터 아날로그/디지털 변환기를 통하여 출력되는 진동 가속도 신호를 이용하여 변위를 추정하기 위한 변위 산출 필터 및 상기 변위 산출 필터로부터 추정된 변위를 파장 별로 분류하기 위한 대역 통과 필터를 포함하는 신호처리부; 및 상기 신호처리부의 각 대역 통과 필터에서 출력되는 궤도 틀림 데이터를 파장 별로 출력 및 저장하는 데이터 출력 및 저장부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The track false detection system using the accelerometer according to the present invention for achieving the above object is a system for detecting the track wrong by installing in a railway vehicle, fixed to both sides of the axial member moving along with the vertical movement of the wheel, the vertical direction of the wheel Two vertical accelerometers for measuring vibration acceleration; A left and right accelerometer fixedly installed at one side of the axial member moving along with the left and right movement of the wheel to measure the left and right vibration acceleration of the wheel; One inclinometer fixed to the balance horizontally installed to measure the tilt of the balance; A measurement unit including three analog / digital converters for converting and outputting analog signals inputted from the two vertical accelerometers, one horizontal accelerometer, and one inclinometer into digital signals; Displacement calculation filter for estimating displacement by using the vibration acceleration signal output through the analog-to-digital converter from the two up-down accelerometer and one left-right accelerometer, and for classifying the displacement estimated from the displacement calculation filter by wavelength. A signal processor including a band pass filter; And a data output and storage unit for outputting and storing, for each wavelength, track false data output from each band pass filter of the signal processor. Characterized in that it comprises a.

또한, 상기 신호처리부는 한 개의 좌우 방향 가속도계로부터 출력되는 진동 가속도 신호를 이용하여 변위를 추정하기 위한 한 개의 변위 산출 필터와 한 개의 변위 산출 필터의 출력측에 연결되어 변위 산출 필터에서 추정된 변위를 파장 별로 분류하기 위한 각각의 3 ∼ 25m 파장 대역 통과 필터, 25 ∼ 70m 파장 대역 통과 필터, 70 ∼ 150m 파장 대역 통과 필터를 구비하고, 두 개의 상하 방향 가속도계로부터 출력되는 진동 가속도 신호를 이용하여 변위를 추정하기 위한 한 개의 변위 산출 필터와 한 개의 변위 산출 필터의 출력측에 연결되어 변위 산출 필터에서 추정된 변위를 파장 별로 분류하기 위한 각각의 3 ∼ 25m 파장 대역 통과 필터, 25 ∼ 70m 파장 대역 통과 필터, 70 ∼ 150m 파장 대역 통과 필터를 구비한 것을 특징으로 한다.
In addition, the signal processor is connected to the output of one displacement calculation filter and one displacement calculation filter for estimating the displacement using the vibration acceleration signal output from one left and right direction accelerometer to convert the wavelength estimated by the displacement calculation filter into a wavelength. Each 3 to 25m wavelength bandpass filter, a 25 to 70m wavelength bandpass filter, and a 70 to 150m wavelength bandpass filter for classifying the signals, and estimate the displacement using vibration acceleration signals output from two vertical accelerometers. 3 to 25 m wavelength band pass filter, 25 to 70 m wavelength band pass filter, which are connected to the output of one displacement calculation filter and one displacement calculation filter to classify the displacement estimated by the displacement calculation filter by wavelength, respectively. It is characterized by including the ~ 150m wavelength bandpass filter.

또한, 상기 데이터 출력 및 저장부는 상기 신호처리부의 각 대역 통과 필터에서 분류된 궤도 틀림 데이터를 출력 및 저장하기 위해 좌우방향 3 ∼ 25m 파장 틀림 출력 및 저장부, 좌우방향 25 ∼ 70m 파장 틀림 출력 및 저장부, 좌우방향 70 ∼ 150m 파장 틀림 출력 및 저장부와, 상하방향 3 ∼ 25m 파장 틀림 출력 및 저장부, 상하방향 25 ∼ 70m 파장 틀림 출력 및 저장부, 상하방향 70 ∼ 150m 파장 틀림 출력 및 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the data output and storage unit outputs and stores the right and left 3 to 25m wavelength incorrect and 25 and 70m wavelength incorrect and right and left directions to output and store the tracked incorrect data classified by each band pass filter of the signal processor. Negative, left and right 70-150m wavelength incorrect output and storage, up and down 3-25m wavelength incorrect output and storage, 25-70m wavelength incorrect output and storage, vertical 70-150m wavelength incorrect output and storage It is characterized by including.

또한, 상기 경사계로부터 아날로그/디지털 변환기를 통하여 출력되는 기울기 데이터를 이용하여 상기 좌우 방향 가속도계와 상기 상하 방향 가속도계로부터 아날로그/디지털 변환기를 통하여 출력되는 진동 가속도 신호를 보정하는 것을 특징으로 한다.
The vibration acceleration signal output through the analog / digital converter from the horizontal accelerometer and the vertical accelerometer may be corrected using the gradient data output from the inclinometer through the analog / digital converter.

또한, 상기 변위 산출 필터는 진동 가속도 신호에서 변위를 추정하기 위한 필터로 상태-공간 표현 및 칼만필터를 이용하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the displacement calculation filter is characterized by using the state-space representation and Kalman filter as a filter for estimating the displacement in the vibration acceleration signal.

한편 본 발명의 일 실시 예에 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 방법은 철도차량에서 궤도 틀림을 검측하는 방법으로서, 차륜과 함께 움직이는 축상 부재의 양측에 고정 설치된 두 개의 상하 방향 가속도계 및 축상 부재의 일측에 고정 설치된 한 개의 좌우 방향 가속도계를 이용하여 상하 방향 및 좌우 방향의 진동 가속도를 측정하고, 대차에 수평으로 고정 설치된 한 개의 경사계를 이용하여 기준면에 대한 기울기를 측정하는 단계; 상기 두 개의 상하 방향 가속도계와 한 개의 좌우 방향 가속도계 및 한 개의 경사계로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 상기 한 개의 경사계를 이용하여 측정된 기울기를 기준으로 상기 상하 방향 및 좌우 방향의 진동 가속도를 보정하는 단계; 상기 보정된 상하 방향 진동 가속도 및 좌우 방향 진동 가속도를 변위 산출 필터를 이용하여 변위를 추정하는 단계; 상기 추정된 변위를 대역 통과 필터를 이용하여 파장 별로 분류하는 단계; 및 상기 파장 별로 분류된 궤도 틀림 데이터를 출력 및 저장하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the method for detecting track inaccuracies using an accelerometer is a method for detecting track inaccuracies in a railway vehicle, and is fixed to two vertical acceleration accelerometers and one side of the axial member fixedly installed on both sides of the axial member moving together with the wheel. Measuring vibration acceleration in the up-down direction and the left-right direction by using one installed left and right accelerometer, and measuring the inclination of the reference plane by using one inclinometer fixed horizontally to the bogie; Converting analog signals output from the two up-down accelerometers, one left-right accelerometer, and one inclinometer into digital signals; Correcting vibration accelerations in the vertical direction and the left and right directions based on the inclination measured using the one inclinometer; Estimating displacement using the corrected vertical vibration acceleration and horizontal vibration acceleration using a displacement calculation filter; Classifying the estimated displacement by wavelength using a band pass filter; Outputting and storing orbital incorrect data classified for each wavelength; Characterized in that it comprises a.

또한, 상기 상하 방향 진동 가속도를 이용하여 변위를 추정하기 위해 한 개의 변위 산출 필터를 이용하고, 한 개의 변위 산출 필터에서 추정된 변위를 파장 별로 분류하기 위한 각각의 3 ∼ 25m 파장 대역 통과 필터, 25 ∼ 70m 파장 대역 통과 필터, 70 ∼ 150m 파장 대역 통과 필터를 이용하며, 상기 좌우 방향 진동 가속도를 이용하여 변위를 추정하기 위해 한 개의 변위 산출 필터를 이용하고, 한 개의 변위 산출 필터에서 추정된 변위를 파장 별로 분류하기 위한 각각의 3 ∼ 25m 파장 대역 통과 필터, 25 ∼ 70m 파장 대역 통과 필터, 70 ∼ 150m 파장 대역 통과 필터를 이용하는 것을 특징으로 한다.
In addition, one displacement calculation filter is used to estimate the displacement using the vertical vibration acceleration, and each 3 to 25m wavelength bandpass filter for classifying the displacement estimated by one displacement calculation filter by wavelength, 25 70-150m wavelength bandpass filter and 70-150m wavelength bandpass filter are used, one displacement calculation filter is used to estimate the displacement using the horizontal vibration acceleration, and one displacement calculation filter estimates the displacement. Each of the 3 to 25 m wavelength band pass filters, the 25 to 70 m wavelength band pass filter, and the 70 to 150 m wavelength band pass filter for classifying by wavelength are used.

또한, 상기 변위 산출 필터는 진동 가속도 신호에서 변위를 추정하기 위한 필터로 상태-공간 표현 및 칼만필터를 이용하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the displacement calculation filter is characterized by using the state-space representation and Kalman filter as a filter for estimating the displacement in the vibration acceleration signal.

본 발명에 따른 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 시스템 및 검측 방법에 의하면, 주행속도의 제한 없이 차량 주행시 발생하는 진동을 가속도계를 이용하여 측정하고 이를 변위데이터 형식으로 변환하여 철도 궤도 틀림(불규칙)을 측정할 수 있으므로 궤도검측차량은 물론 영업차량에서도 궤도검측을 수행할 수 있다.According to the present invention, the track misalignment detection system and the detection method using the accelerometer can measure the rail track inconsistency (irregularity) by measuring the vibration generated when driving the vehicle without limiting the traveling speed by using an accelerometer and converting it into a displacement data format. Therefore, the track detection can be performed not only on the track detecting vehicle but also on the operating vehicle.

또한, 변위산출필터를 이용함으로써 잡음이 혼합된 가속도 신호로부터 안정적으로 변위를 추정할 수 있다.In addition, by using the displacement calculation filter, it is possible to stably estimate the displacement from the noise-accelerated acceleration signal.

또한, 대역통과필터를 이용하여 파장대역별로 궤도틀림을 분류하여 출력함으로써, 고속철도에서 중요한 장파장(70~150m) 궤도틀림을 측정할 수 있다.
In addition, by using the band pass filter by classifying the track distortion by wavelength band, it is possible to measure the long-wave (70 ~ 150m) track distortion important in high-speed railway.

도 1은 본 발명에 따른 가속도계와 경사계가 설치된 철도차량의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 곡선주행시 가속도계와 경사계가 설치된 철도차량의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 시스템 및 검측 방법의 블록도,
도 4는 기존 궤도 틀림 검측 시스템 측정결과(적색)와 본 발명에 따른 궤도 틀림 검측 시스템 측정결과(청색)의 그래프,
도 5는 본 발명에 따른 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 시스템 및 검측 방법의 순서도.1 is a cross-sectional view of a railway vehicle equipped with an accelerometer and an inclinometer according to the present invention;
Figure 2 is a cross-sectional view of the railroad vehicle is installed accelerometer and inclinometer when driving curve according to the present invention,
3 is a block diagram of an orbital false detection system and detection method using an accelerometer according to the present invention;
Figure 4 is a graph of the conventional track error detection system measurement results (red) and the track error detection system measurement results (blue) according to the present invention,
5 is a flow chart of an orbital false detection system and detection method using an accelerometer according to the present invention.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 가속도계와 경사계가 설치된 철도차량의 단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 곡선주행시 가속도계와 경사계가 설치된 철도차량의 단면도이다.
1 is a cross-sectional view of a railway vehicle equipped with an accelerometer and an inclinometer according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a railway vehicle provided with an accelerometer and an inclinometer during curve driving according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명은 대차(20)에 수평으로 고정 설치되어 대차(20)의 기울기를 측정하는 경사계(21), 차륜(30)과 함께 움직이는 축상(10) 부재의 양측에 고정 설치되어 차륜(30)의 상하방향 진동 가속도를 측정하는 두 개의 상하 방향 가속도계(11), 차륜(30)과 함께 움직이는 축상(10) 부재의 일측에 고정 설치되어 차륜(30)의 좌우방향 진동 가속도를 측정하는 한 개의 좌우 방향 가속도계(12)를 포함한다.
Referring to FIG. 1, the present invention is fixedly installed on both sides of an inclinometer 21 that measures horizontally the trolley 20 and measures the inclination of the trolley 20. Two up and down accelerometers 11 for measuring the up and down vibration acceleration of the wheel 30, and fixed to one side of the axial 10 member moving together with the wheel 30, thereby accelerating the left and right vibration acceleration of the wheel 30. It includes one left and right accelerometer 12 to measure.

철도차량이 궤도(40)위를 주행할 때 상하 방향 가속도계(11)는 궤도(40)의 굴곡과 주행속도에 상응하는 상하방향 진동 가속도를 감지하므로 이를 이용하여 면틀림을 감지하고 평가하는 수단으로 활용한다.
When the railroad vehicle travels on the track 40, the up-down accelerometer 11 detects vertical vibration acceleration corresponding to the curvature and the traveling speed of the track 40, and thus is used as a means for detecting and evaluating face distortion. Take advantage.

좌우 방향 가속도계(12)는 차륜(30)의 좌우 운동을 감지하게 된다. 철도차량이 직선의 궤도 위를 달릴 때도 철도차량은 직선으로 달리지 않고 궤간의 여유 내에서 좌우로 흔들면서 달리므로, 좌우방향 진동 가속도를 감지하여 이를 이용하여 줄틀림을 감지하고 평가하는 수단으로 활용한다.
The left and right direction accelerometer 12 detects the left and right movement of the wheel 30. Even when a railroad car runs on a straight track, the railroad car does not run in a straight line, but swings from side to side within the margin of the track, so it is used as a means of detecting and evaluating the distortion by using left and right vibration acceleration. .

도 2를 참조하면, 철도차량이 곡선주로를 주행할 때 대차(20)는 곡선주로 안쪽으로 기울어 지기 때문에 가속도계(11,12)가 경사진 경우 가속도계(11,12)에 작용하는 중력가속도의 성분이 변화하여 가속도 출력에 오차가 발생한다. 일반적으로 곡선 주행시 철도차량이 곡선 지점을 원활하게 통과할 수 있도록 안쪽 레일을 기준으로 바깥쪽 레일을 높게 부설하게 되는데, 이는 좌우방향 불규칙과 상하방향 불규칙의 산출에서 오차를 발생시킨다.
Referring to FIG. 2, when the railroad vehicle runs on a curved main road, the trolley 20 is inclined inward to a curved main road, and thus, the gravity acceleration component acting on the accelerometers 11 and 12 when the accelerometers 11 and 12 are inclined. This change causes an error in the acceleration output. In general, when the vehicle runs in a curve, the outer rail is laid high with respect to the inner rail so that the railroad vehicle can smoothly pass the curved point, which causes errors in the calculation of the left and right irregularities and the up and down irregularities.

이에 대한 대처방안으로 경사계(21)를 이용하여 가속도계(11,12)의 기울기(θ)를 측정하면서 오차를 보정하는 방법을 고안하게 되었다. 이 경우 가속도계(11,12)의 기울기를 정확하게 계측 및 측정 오차를 보정하기 위해서는 가속도계(11,12)와 경사계(21)를 같은 대차(20) 내에 설치하는 것이 적합하다.
As a countermeasure, a method of correcting an error while devising a tilt θ of the accelerometers 11 and 12 using the inclinometer 21 has been devised. In this case, in order to accurately measure the inclination of the accelerometers 11 and 12 and correct the measurement error, it is suitable to install the accelerometers 11 and 12 and the inclinometer 21 in the same bogie 20.

도 3은 본 발명에 따른 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 시스템 및 검측 방법의 블록도이다. 3 is a block diagram of an orbital fault detection system and a detection method using an accelerometer according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명은 좌우 방향 가속도계(12), 상하 방향 가속도계(11), 경사계(21)와 상기 가속도계(11,12) 및 경사계(21)로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 계측부(100)와 상기 계측부(100)에서 출력되는 진동 가속도 신호를 이용하여 변위를 추정하고 추정된 변위를 파장 별로 분류하기 위한 신호처리부(200)와 상기 신호처리부(200)에서 파장 별로 분류된 궤도 틀림 데이터를 출력 및 저장하기 위한 데이터 출력 및 저장부(300)로 구성된다.
Referring to FIG. 3, the present invention converts left and right accelerometers 12, up and down accelerometers 11, inclinometers 21, and analog signals input from the accelerometers 11, 12 and inclinometers 21 into digital signals. The signal processing unit 200 and the signal processing unit 200 for estimating the displacement using the vibration acceleration signal output from the measuring unit 100 and the measuring unit 100 and classifying the estimated displacement for each wavelength by the wavelength unit And a data output and storage unit 300 for outputting and storing the corrected track wrong data.

상기 계측부(100)는 상기 좌우 방향 가속도계(12)에서 입력되는 진동 가속도 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환기(110)와 상기 경사계(21)에서 입력되는 기울기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환기(120)와 상기 상하 방향 가속도계(11)에서 입력되는 진동 가속도 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환기(130)를 포함한다.
The measurement unit 100 converts the vibration acceleration analog signal input from the left and right accelerometer 12 into a digital signal and a gradient analog signal input from the inclinometer 21 as a digital signal. An analog-to-digital converter 120 for converting and an analog-to-digital converter 130 for converting the vibration acceleration analog signal input from the vertical direction accelerometer 11 into a digital signal.

철도차량이 곡선주로를 주행할 때 상기 경사계(21)에서 측정되어 아날로그/디지털 변환기(120)을 통하여 변환된 기울기를 이용하여 좌우 방향 가속도계(12)와 상하 방향 가속도계(11)에서 측정된 진동 가속도 신호를 보정하게 된다.
Vibration acceleration measured by the left and right accelerometer 12 and the up and down accelerometer 11 by using the inclination measured by the inclinometer 21 and converted by the analog-to-digital converter 120 when the railway vehicle travels on a curved main road. The signal will be corrected.

상기 신호처리부(200)는 상기 아날로그/디지털 변환기(110)에서 출력되는 좌우방향 진동 가속도를 이용하여 변위를 추정하기 위해 한 개의 변위 산출 필터(210)를 포함하고, 상기 한 개의 변위 산출 필터(210)를 통하여 추정된 변위를 각 파장(장파장, 중파장, 단파장)별로 분류하기 위해서 70 ∼ 150m 파장 대역 통과 필터(220), 25 ∼ 70m 파장 대역 통과 필터(221), 3 ∼ 25m 파장 대역 통과 필터(222)를 포함한다.
The signal processor 200 includes one displacement calculation filter 210 for estimating the displacement using the left and right vibration acceleration output from the analog / digital converter 110, and the one displacement calculation filter 210. 70-150m wavelength bandpass filter 220, 25-70m wavelength bandpass filter 221, and 3-25m wavelength bandpass filter in order to classify the displacement estimated by the wavelengths (long wavelength, medium wavelength, short wavelength). 222.

또한, 상기 신호처리부(200)는 상기 아날로그/디지털 변환기(130)에서 출력되는 상하방향 진동 가속도를 이용하여 변위를 추정하기 위해 한 개의 변위 산출 필터(211)를 포함하고, 상기 한 개의 변위 산출 필터(211)를 통하여 추정된 변위를 각 파장(장파장, 중파장, 단파장)별로 분류하기 위해서 70 ∼ 150m 파장 대역 통과 필터(223), 25 ∼ 70m 파장 대역 통과 필터(224), 3 ∼ 25m 파장 대역 통과 필터(225)를 포함한다.
In addition, the signal processing unit 200 includes a displacement calculation filter 211 to estimate the displacement using the vertical vibration acceleration output from the analog-to-digital converter 130, the one displacement calculation filter 70-150m wavelength bandpass filter 223, 25-70m wavelength bandpass filter 224, 3-25m wavelength band in order to classify the displacement estimated through 211 for each wavelength (long wavelength, medium wavelength, short wavelength). Pass filter 225.

가속도 신호에서 변위 신호를 구하려면 이론상 2회 적분을 이용하면 되지만, 실제로는 변위와 속도의 초기조건, 기계적 혹은 전기적 잡음 등이 문제가 되어 실제 변위와는 전혀 다른 값을 구하는 경우가 대부분이다. 그래서 이러한 잡음이 혼합되어 있는 가속도 신호에서 안정적으로 변위를 추정하기 위한 변위 산출 필터(210,211)로 상태-공간 표현 및 칼만필터를 이용하였고, 추정된 변위를 파장별로 분류하기 위해 대역통과필터(220~225)를 이용하였다.
In order to calculate the displacement signal from the acceleration signal, theoretically two integrations can be used, but in practice, the initial conditions of displacement and velocity, mechanical or electrical noise, and so on, are problems. Therefore, the state-space representation and Kalman filter were used as displacement calculation filters 210 and 211 for stably estimating displacements in the acceleration signal mixed with noise, and bandpass filters 220 to classify the estimated displacements by wavelength. 225).

상기의 대역통과필터(220~225)는 유한충격응답(finite impulse response, FIR) 혹은 무한충격응답(infinite impulse response, IIR) 필터로 구현하였다.
The band pass filters 220 to 225 are implemented as finite impulse response (FIR) or infinite impulse response (IIR) filters.

상기 데이터 출력 및 저장부(300)는 상기 신호처리부(200)에서 각 파장별로 분류된 궤도 틀림 데이터를 출력 및 저장하기 위해서 좌우방향 70 ∼ 150m 파장 틀림 출력 및 저장부(310), 좌우방향 25 ∼ 70m 파장 틀림 출력 및 저장부(311), 좌우방향 3 ∼ 25m 파장 틀림 출력 및 저장부(312)와 상하방향 70 ∼ 150m 파장 틀림 출력 및 저장부(313), 상하방향 25 ∼ 70m 파장 틀림 출력 및 저장부(314), 상하방향 3 ∼ 25m 파장 틀림 출력 및 저장부(315)로 이루어진다.
The data output and storage unit 300 outputs and stores 70-150m wavelength mismatched output and storage unit 310 and 25-left direction in order to output and store orbital incorrect data classified for each wavelength in the signal processor 200. 70m wavelength incorrect output and storage unit 311, left and right direction 3-25m wavelength incorrect output and storage unit 312 and up and down 70-150m wavelength incorrect output and storage unit 313, 25-70m wavelength incorrect output and The storage unit 314 includes a 3-25 m wavelength wrong output and a storage unit 315.

도 4는 기존 궤도 틀림 검측 시스템 측정결과(적색)와 본 발명에 따른 궤도 틀림 검측 시스템 측정결과(청색)의 그래프이다.4 is a graph of a conventional track wrong detection system measurement result (red) and the track error detection system measurement result (blue) according to the present invention.

도 4를 참조하면, 속도가 높아짐에 따라 궤도 틀림 정도가 심해지는 것을 확인할 수 있으며, 단파장(3 ∼ 25m), 중파장(25 ∼ 70m) 그리고 장파장(70 ∼ 150m)에서 기존 궤도 틀림 검측 시스템의 측정결과와 본 발명에 따른 측정결과 사이에 차이가 있으며, 본 발명에 따른 궤도 틀림 검측 시스템의 측정결과가 더 정확한 것을 볼 수 있다.
Referring to FIG. 4, it can be seen that as the speed increases, the degree of orbital inaccuracy increases, and in the short wavelength (3 to 25 m), the medium wavelength (25 to 70 m), and the long wavelength (70 to 150 m), the conventional orbital incorrectness detection system There is a difference between the measurement result and the measurement result according to the present invention, and it can be seen that the measurement result of the track false detection system according to the present invention is more accurate.

도 5는 본 발명에 따른 가속도계를 이용한 변위 측정과 이를 이용한 궤도 틀림 검측 방법의 순서도이다.5 is a flowchart of a displacement measurement using an accelerometer and a method of detecting a track inaccuracy using the same according to the present invention.

도 5를 참조하면, 축상 부재의 양측에 고정 설치된 두 개의 상하 방향 가속도계 및 축상 부재의 일측에 고정 설치된 한 개의 좌우 방향 가속도계를 이용하여 상하 방향 및 좌우 방향의 진동 가속도를 측정하고, 대차에 수평으로 고정 설치된 한 개의 경사계를 이용하여 기준면에 대한 기울기를 측정한다.Referring to FIG. 5, vibration accelerations in the up and down directions and left and right directions are measured by using two up-down accelerometers fixed to both sides of the axial member and one left-right accelerometer fixed to one side of the axial member, and horizontally on the bogie. Measure the inclination of the reference plane with a fixed inclinometer.

그 다음, 두 개의 상하 방향 가속도계와 한 개의 좌우 방향 가속도계 및 한 개의 경사계로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.Then, the analog signals output from the two up-down accelerometers, one left-right accelerometer and one inclinometer are converted into digital signals.

그 다음, 경사계를 이용하여 측정된 기울기를 기준으로 상기 상하 방향 및 좌우 방향의 진동 가속도를 보정한다.Then, the vibration acceleration in the vertical direction and the left and right directions is corrected based on the inclination measured using the inclinometer.

그 다음, 보정된 상하 방향 진동 가속도 및 좌우 방향 진동 가속도를 변위 산출 필터를 이용하여 변위를 추정한다.Then, the corrected vertical vibration acceleration and the horizontal vibration acceleration are estimated using the displacement calculation filter.

그 다음, 추정된 변위를 대역 통과 필터를 이용하여 파장 별(단파장, 중파장, 장파장)로 분류한다.Then, the estimated displacement is classified by wavelength (short wavelength, medium wavelength, long wavelength) using a band pass filter.

그 다음, 파장 별(단파장, 중파장, 장파장)로 분류된 궤도 틀림 데이터를 출력 및 저장한다.
Then, orbital error data classified by wavelength (short wavelength, medium wavelength, and long wavelength) are output and stored.

본 발명에 따르면, 가속도계를 이용한 변위 측정과 이를 이용한 궤도 틀림 검측 시스템 및 검측 방법에 의하면, 주행속도의 제한 없이 차량 주행시 발생하는 진동을 가속도계를 이용하여 측정하고 이를 변위데이터 형식으로 변환하여 철도 궤도 틀림(불규칙)을 측정할 수 있으므로 궤도검측차량은 물론 영업차량에서도 궤도검측을 수행할 수 있다.
According to the present invention, according to the displacement measurement using the accelerometer and the track misalignment detection system and the detection method using the same, it is possible to measure the vibration generated when driving the vehicle without using the speed limit using an accelerometer and convert it into a displacement data format to correct the railroad track (Irregularity) can be measured, so that the track detection can be performed not only on the track detecting vehicle but also on the operating vehicle.

본 발명은 상기한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 되는 것임은 자명하다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, it is obvious that such changes will fall within the scope of the claims.

10: 축상 11: 상하 방향 가속도계
12: 좌우 방향 가속도계 20: 대차
21: 경사계 30: 차륜
40: 궤도 100: 계측부
110,120,130: 아날로그/디지털 변환기 200: 신호처리부
210,211: 변위 산출 필터
222,225: 3 ∼ 25m 파장 대역 통과 필터
221,224: 25 ∼ 70m 파장 대역 통과 필터
220,223: 70 ∼ 150m 파장 대역 통과 필터
300: 데이터 출력 및 저장부
310: 좌우방향 70 ∼ 150m 파장 틀림 출력 및 저장부
311: 좌우방향 25 ∼ 70m 파장 틀림 출력 및 저장부
312: 좌우방향 3 ∼ 25m 파장 틀림 출력 및 저장부
313: 상하방향 70 ∼ 150m 파장 틀림 출력 및 저장부
314: 상하방향 25 ∼ 70m 파장 틀림 출력 및 저장부
315: 상하방향 3 ∼ 25m 파장 틀림 출력 및 저장부10: Axial 11: Up and down accelerometer
12: left and right accelerometer 20: bogie
21: Inclinometer 30: Wheel
40: orbit 100: measurement unit
110, 120, 130: analog-to-digital converter 200: signal processing unit
210,211: displacement calculation filter
222,225: 3 to 25 m wavelength bandpass filter
221,224: 25 to 70 m wavelength bandpass filter
220,223: 70-150 m wavelength bandpass filter
300: data output and storage
310: right and left 70-150m wavelength incorrect output and storage unit
311: right and left 25 ~ 70m wavelength incorrect output and storage
312: right and left 3 ~ 25m wavelength incorrect output and storage
313: 70-150m wavelength incorrect output and storage of up and down direction
314: 25 ~ 70m wavelength incorrect output and storage of up and down direction
315: 3-25 m wavelength incorrect output and storage in the vertical direction

Claims (8)

철도차량에 설치하여 궤도 틀림을 검측하는 시스템으로서,
차륜의 상하 움직임과 함께 움직이는 축상 부재의 양측에 고정 설치하여 차륜의 상하방향 진동 가속도를 측정하는 두 개의 상하 방향 가속도계;
차륜의 좌우 움직임과 함께 움직이는 축상 부재의 일측에 고정 설치하여 차륜의 좌우방향 진동 가속도를 측정하는 한 개의 좌우 방향 가속도계;
대차에 수평으로 고정 설치하여 대차의 기울기를 측정하는 한 개의 경사계;
상기 두 개의 상하 방향 가속도계, 한 개의 좌우 방향 가속도계 및 한 개의 경사계로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 세 개의 아날로그/디지털 변환기를 포함하는 계측부;
상기 두 개의 상하 방향 가속도계 및 한 개의 좌우 방향 가속도계로부터 아날로그/디지털 변환기를 통하여 출력되는 진동 가속도 신호를 이용하여 변위를 추정하기 위한 변위 산출 필터 및 상기 변위 산출 필터로부터 추정된 변위를 파장 별로 분류하기 위한 대역 통과 필터를 포함하는 신호처리부; 및
상기 신호처리부의 각 대역 통과 필터에서 출력되는 궤도 틀림 데이터를 파장 별로 출력 및 저장하는 데이터 출력 및 저장부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 시스템.
It is a system installed on railroad cars to detect track inaccuracies.
Two up-down accelerometers fixedly installed at both sides of the axial member moving together with the up-down movement of the wheel to measure up-down vibration acceleration of the wheel;
A left and right accelerometer fixedly installed at one side of the axial member moving along with the left and right movement of the wheel to measure the left and right vibration acceleration of the wheel;
One inclinometer fixed to the balance horizontally installed to measure the tilt of the balance;
A measurement unit including three analog / digital converters for converting and outputting analog signals inputted from the two vertical accelerometers, one horizontal accelerometer, and one inclinometer into digital signals;
Displacement calculation filter for estimating displacement by using the vibration acceleration signal output through the analog-to-digital converter from the two up-down accelerometer and one left-right accelerometer, and for classifying the displacement estimated from the displacement calculation filter by wavelength. A signal processor including a band pass filter; And
A data output and storage unit configured to output and store track false data for each wavelength output from each band pass filter of the signal processor; Orbital incorrect detection system using an accelerometer, characterized in that it comprises a.
제 1항에 있어서,
상기 신호처리부는 한 개의 좌우 방향 가속도계로부터 출력되는 진동 가속도 신호를 이용하여 변위를 추정하기 위한 한 개의 변위 산출 필터와 한 개의 변위 산출 필터의 출력측에 연결되어 변위 산출 필터에서 추정된 변위를 파장 별로 분류하기 위한 각각의 3 ∼ 25m 파장 대역 통과 필터, 25 ∼ 70m 파장 대역 통과 필터, 70 ∼ 150m 파장 대역 통과 필터를 구비하고,
두 개의 상하 방향 가속도계로부터 출력되는 진동 가속도 신호를 이용하여 변위를 추정하기 위한 한 개의 변위 산출 필터와 한 개의 변위 산출 필터의 출력측에 연결되어 변위 산출 필터에서 추정된 변위를 파장 별로 분류하기 위한 각각의 3 ∼ 25m 파장 대역 통과 필터, 25 ∼ 70m 파장 대역 통과 필터, 70 ∼ 150m 파장 대역 통과 필터를 구비한 것을 특징으로 하는 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 시스템.
The method of claim 1,
The signal processor is connected to the output of one displacement calculation filter and one displacement calculation filter for estimating displacement by using the vibration acceleration signal output from one left and right accelerometer to classify the displacement estimated by the displacement calculation filter by wavelength. Each of the 3 to 25 m wavelength band pass filter, 25 to 70 m wavelength band pass filter, 70 to 150 m wavelength band pass filter for
It is connected to the output of one displacement calculation filter and one displacement calculation filter using vibration acceleration signals outputted from two up-down accelerometers, and each of them is used to classify the displacements estimated by the displacement calculation filter by wavelength. A track error detection system using an accelerometer comprising a 3 to 25 m wavelength band pass filter, a 25 to 70 m wavelength band pass filter, and a 70 to 150 m wavelength band pass filter.
제 1항에 있어서,
상기 데이터 출력 및 저장부는 상기 신호처리부의 각 대역 통과 필터에서 분류된 궤도 틀림 데이터를 출력 및 저장하기 위해 좌우방향 3 ∼ 25m 파장 틀림 출력 및 저장부, 좌우방향 25 ∼ 70m 파장 틀림 출력 및 저장부, 좌우방향 70 ∼ 150m 파장 틀림 출력 및 저장부와,
상하방향 3 ∼ 25m 파장 틀림 출력 및 저장부, 상하방향 25 ∼ 70m 파장 틀림 출력 및 저장부, 상하방향 70 ∼ 150m 파장 틀림 출력 및 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 시스템.
The method of claim 1,
The data output and storage unit outputs and stores a right and left 3-25 m wavelength incorrect output and storage unit, a left and right 25 to 70 m wavelength incorrect output and storage unit for outputting and storing orbital incorrect data classified by each band pass filter of the signal processing unit. 70 ~ 150m wavelength wrong output and storage,
An orbital misalignment detection system using an accelerometer comprising an up and down direction of 3 to 25m wavelength incorrect output and storage, an up and down direction of 25 to 70m wavelength incorrect output and storage, and an up and down direction of 70 to 150m wavelength wrong output and storage.
제 1항에 있어서,
상기 경사계로부터 아날로그/디지털 변환기를 통하여 출력되는 기울기 데이터를 이용하여 상기 좌우 방향 가속도계와 상기 상하 방향 가속도계로부터 아날로그/디지털 변환기를 통하여 출력되는 진동 가속도 신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 시스템.

The method of claim 1,
Using the inclination data output from the inclinometer through the analog-to-digital converter, the track acceleration detection using the accelerometer, characterized in that for correcting the vibration acceleration signal output from the left-right accelerometer and the up-down accelerometer through the analog / digital converter system.

제 1항 내지 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 변위 산출 필터는 진동 가속도 신호에서 변위를 추정하기 위한 필터로 상태-공간 표현 및 칼만필터를 이용하는 것을 특징으로 하는 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 4,
And the displacement calculation filter uses a state-space representation and a Kalman filter as a filter for estimating the displacement in the vibration acceleration signal.
철도차량에서 궤도 틀림을 검측하는 방법으로서,
차륜과 함께 움직이는 축상 부재의 양측에 고정 설치된 두 개의 상하 방향 가속도계 및 축상 부재의 일측에 고정 설치된 한 개의 좌우 방향 가속도계를 이용하여 상하 방향 및 좌우 방향의 진동 가속도를 측정하고, 대차에 수평으로 고정 설치된 한 개의 경사계를 이용하여 기준면에 대한 기울기를 측정하는 단계;
상기 두 개의 상하 방향 가속도계와 한 개의 좌우 방향 가속도계 및 한 개의 경사계로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
상기 한 개의 경사계를 이용하여 측정된 기울기를 기준으로 상기 상하 방향 및 좌우 방향의 진동 가속도를 보정하는 단계;
상기 보정된 상하 방향 진동 가속도 및 좌우 방향 진동 가속도를 변위 산출 필터를 이용하여 변위를 추정하는 단계;
상기 추정된 변위를 대역 통과 필터를 이용하여 파장 별로 분류하는 단계; 및
상기 파장 별로 분류된 궤도 틀림 데이터를 출력 및 저장하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 방법.
As a way to detect track inaccuracies in railroad cars,
Vibration acceleration in the vertical and horizontal directions is measured using two up-down accelerometers fixed on both sides of the axial member moving together with the wheel and one left-right accelerometer fixed on one side of the axial member, Measuring the tilt with respect to the reference plane using one inclinometer;
Converting analog signals output from the two up-down accelerometers, one left-right accelerometer, and one inclinometer into digital signals;
Correcting vibration accelerations in the vertical direction and the left and right directions based on the inclination measured using the one inclinometer;
Estimating displacement using the corrected vertical vibration acceleration and horizontal vibration acceleration using a displacement calculation filter;
Classifying the estimated displacement by wavelength using a band pass filter; And
Outputting and storing track wrong data classified by the wavelengths; Track false detection method using an accelerometer, comprising a.
제 6항에 있어서,
상기 상하 방향 진동 가속도를 이용하여 변위를 추정하기 위해 한 개의 변위 산출 필터를 이용하고, 한 개의 변위 산출 필터에서 추정된 변위를 파장 별로 분류하기 위한 각각의 3 ∼ 25m 파장 대역 통과 필터, 25 ∼ 70m 파장 대역 통과 필터, 70 ∼ 150m 파장 대역 통과 필터를 이용하며,
상기 좌우 방향 진동 가속도를 이용하여 변위를 추정하기 위해 한 개의 변위 산출 필터를 이용하고, 한 개의 변위 산출 필터에서 추정된 변위를 파장 별로 분류하기 위한 각각의 3 ∼ 25m 파장 대역 통과 필터, 25 ∼ 70m 파장 대역 통과 필터, 70 ∼ 150m 파장 대역 통과 필터를 이용하는 것을 특징으로 하는 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 방법.
The method of claim 6,
One displacement calculation filter is used to estimate the displacement using the vertical vibration acceleration, and each 3 to 25 m wavelength bandpass filter and 25 to 70 m are used to classify the displacement estimated by one displacement calculation filter for each wavelength. Wavelength band pass filter, 70 to 150m wavelength band pass filter is used,
One displacement calculation filter is used to estimate the displacement using the left and right vibration acceleration, and each 3 to 25m wavelength bandpass filter and 25 to 70m are used to classify the displacement estimated by one displacement calculation filter for each wavelength. A wavelength band pass filter and a 70-150 m wavelength band pass filter are used, orbital fault detection method using an accelerometer.
제 6항 또는 제 7항에 있어서,
상기 변위 산출 필터는 진동 가속도 신호에서 변위를 추정하기 위한 필터로 상태-공간 표현 및 칼만필터를 이용하는 것을 특징으로 하는 가속도계를 이용한 궤도 틀림 검측 방법.

The method according to claim 6 or 7,
And the displacement calculation filter uses a state-space representation and a Kalman filter as a filter for estimating the displacement in the vibration acceleration signal.

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