KR20120098187A - 열차자동운전장치용 마커코일 테스터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신속하고 정확한 측정을 통하여 유지 보수의 용이성을 제공하고 장비의 국산화로 비용을 대폭 절감할 수 있도록 한 것으로서, 역과 근접한 위치의 선로에 소정의 간격을 유지하여 설치되는 다수 개의 마커코일과, 상기 마커코일이 발진하는 주파수는 열차에 설치되는 차상수신부를 통하여 수신되어 정해진 위치에 열차가 정지할 수 있게 하는 정위치 정차 수단을 가지는 열차자동운전장치의 마커코일의 이상 유무를 확인하는 마커코일 테스터를 구성함에 있어서;
상기 마커코일 테스터는, 휴대와 보관이 용이하도록 손잡이를 가지고 개,폐 가능하게 구비하는 테스터박스와, 상기 테스터박스의 내부에 설치되어 각각의 마커코일을 선택하기 위한 선택버턴과 작동을 위한 조작버턴 및 측정값을 표시하기 위한 디스플레이를 가지는 조작부와, 상기 조작부의 하방에 설치되어 조작부의 제어에 의하여 해당 마커코일로 주파수를 송출하고, 송출되어 마커코일을 경유하여 반송되는 주파수를 수신하여 마커코일의 이상 유무를 확인하고 판단하는 제어부로 구성하는 것이 특징이다.

Description

열차자동운전장치용 마커코일 테스터{MARKER COIL TEST UNIT FOR ATO}
본 발명은 열차자동운전장치용 마커코일 테스터에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 열차의 정위치 정차를 위하여 사용되는 마커코일의 이상 유무를 용이하게 검사할 수 있도록 한 마커코일 테스터의 제공에 관한 것이다.
열차자동운전장치(Automatic Train Operation, ATO)은 열차자동 보호시스템(Automatic Train Protection, ATP)과 함께 열차자동제어시스템(Automatic Train Control, ATC)을 구성하는 것이며, 상기 열차자동운정장치는 차상시스템과 지상시스템으로 구분된다.
차상시스템의 경우에는 바이탈(Vital)속도 발생기와 지상 비콘을 기반으로 한 열차위치정보, ATP, ATO설비로부터 다음 정차위치의 계산, 또는 전방열차의 존재 및 적절하지 않은 선로전환기의 위치 등을 계산 및 검지 가능한 정보를 수신하여 비상제동제어, 방호구역결정 및 위험관련 상황에 대한 안전조치, 열차 도어 개방인증, 열차의 이동, 열차정보확인(Positive Train Identification), 열림 및 닫힘 명령, 출발명령을 제어하고 운전기록, 이벤트로깅(Event Logging)과 유지보수감시 기능을 제공한다.
지상시스템의 경우에는, 열차 컴퓨터에 구배, 곡선, 마커코일을 이용한 정 위치정차, Relocation비콘위치 등과 같은 궤도구성과 관련된 바이탈정보와 궤도점유 신호상태, 선로전환기위치 등과 같은 시간궤도상태를 제공하는 궤도에서 열차로의 연속전송(Continuous Track to Transmission)과, 열차에서 궤도로의 전이중 전송은 연차가 정확한 위치신호(Relocation 비콘)를 수동비콘을 사용하여 이루어지도록 하는 궤도에서 열차로의 점전송(Track to Train Spot Transmission)과, 열차가 지상컴퓨터로 열차정보확인(Positive Train Identification)과 플랫폼 스크린도어 그리고 열차 유지보수를 관리하기 위한 필요한 정보를 전동하는 열차에서 궤도로의 점 전송(Train to Track Spot Transmission)을 수행한다.
상기 지상시스템 중 열차의 정 위치 정차를 위하여 역의 입구 측 레일에 소정의 거리를 두고 다수개의 마커코일이 설치되어 각각 다른 주파수로 차상시스템과의 정보교환을 통하여 정 위치에 정차할 수 있도록 하게 된다.
이러한 마커코일에 이상이 발생할 경우에는 정위치 정차가 불가능하게 되고 비상정지로 인하여 이용객들이 열차 내부에서 넘어지는 등의 현상으로 인한 불편함과 불쾌감 및 안전사고의 우려가 높게 되고, 정위치 정차와 벗어나는 거리가 멀 경우(대략 1미터 이상)에는 해당 역을 통과하여 다음 역에 정차하게 되므로 이용객들에게 많은 불편이 따르게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 주기적으로 마커코일의 이상 유무를 확인하여 코일 또는 콘덴서의 이상이 발견될 경우 신속하게 유지보수를 통하여 열차가 안정된 상태에서 정위치 정차를 할 수 있도록 마커코일 테스터를 이용하게 된다.
종래 기술이 적용되는 마커코일 테스터는, 선로를 구축하거나 열차를 제조한 메이커에서 제공하는 테스터를 이용하게 되는 데 전량 수입에 의존하고 특히 대당 가격이 4,000만 원에 달하는 고가이기 때문에 여러 대의 테스터를 구비할 경우에는 과다한 비용이 소요되는 것은 물론 불필요한 외화를 낭비하는 요인이 된다.
상기 테스터의 경우에는 각각의 마커코일과 일치하는 주파수의 설정과 더불어 마커코일로부터 반송되는 주파수를 측정하는 것이 아날로그 타입으로 되어 있어 정확한 측정을 어려운 것은 물론, 측정에 필요한 전력소모가 많아 한번에 전체 구역의 측정이 곤란하여 무거운 테스터 외에 많은 수의 배터리를 휴대하여야 하므로 측정작업이 효율적으로 이루어지지 못하게 된다.
이는, 해당 마커코일로 송출하기 위한 주파수의 설정을 다이얼을 이용하여 조절하고 조절된 주파수와 마커코일로부터 반송되는 주파수의 확인 또한 다이얼게이지를 읽어서 확인하기 때문에 주파수의 설정과 반송파의 측정오차가 커서 이상 유무의 진단 오류가 발생할 수 있고, 이러한 오차로 마커코일의 유지보수 불량으로 이어져 열차의 정위치 정차를 불가능하게 하는 또 다른 원인이 된다.
그리고, 하나의 역에 통상적으로 복수선로가 구비되므로 하나의 선로에 통상 5개의 마커코일이 구비되므로 10여 개의 마커코일을 측정하여 검수하여야 하는 데 측정시마다 수동조작을 통하여 측정값을 측정자가 인지하여야 하므로 불명확한 상태의 측정이 빈번하게 일어나고 있는 실정이다.
또한, 주간 또는 야간에 관계없이 역사로부터 소정의 거리를 벗어난 터널 내에 마커코일이 위치하기 때문에 시각적으로 아날로그게이지의 지시침을 정확하게 판독하지 못하기 때문에 정확한 측정이 불가능하게 하는 다른 원인이 되어 전체적으로 마커코일의 테스트를 정확하게 수행하지 못하는 문제점이 발생한다.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 역과 근접한 위치의 선로에 소정의 간격을 유지하여 설치되는 다수 개의 마커코일과, 상기 마커코일이 발진하는 주파수는 열차에 설치되는 차상수신부를 통하여 수신되어 정해진 위치에 열차가 정지할 수 있게 하는 정위치 정차 수단을 가지는 열차자동운전장치의 마커코일의 이상 유무를 확인하는 마커코일 테스터를 구성함에 있어서;
상기 마커코일 테스터는, 휴대와 보관이 용이하도록 손잡이를 가지고 개,폐 가능하게 구비하는 테스터박스와, 상기 테스터박스의 내부에 설치되어 각각의 마커코일을 선택하기 위한 선택버턴과 작동을 위한 조작버턴 및 측정값을 표시하기 위한 디스플레이를 가지는 조작부와, 상기 조작부의 하방에 설치되어 조작부의 제어에 의하여 해당 마커코일로 주파수를 송출하고, 송출되어 마커코일을 경유하여 반송되는 주파수를 수신하여 마커코일의 이상 유무를 확인하고 판단하는 제어부로 구성하여, 신속하고 정확한 측정을 통하여 유지 보수의 용이성을 제공하고 장비의 국산화로 비용을 대폭 절감할 수 있는 목적 달성이 가능하다.
본 발명은 디지털 타입의 마커코일 테스터를 제공하여 신속하게 마커코일의 이상 유무를 확인하여 대처할 수 있도록 함으로서 열차의 정위치 정차를 통하여 이용자들의 편의성을 증대시키면서 장비의 국산화로 유지비용을 절감할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.
도 1은 본 발명의 기술을 설명하기 위하여 도시한 열차자동운전장치를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 열차자동운전장치용 마커코일 테스터를 도시한 개방상태의 구성도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 열차자동운전장치용 마커코일 테스터의 구성블록도.
이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 기술을 설명하기 위하여 도시한 열차자동운전장치를 도시한 구성도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 열차자동운전장치용 마커코일 테스터를 도시한 개방상태의 구성도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 열차자동운전장치용 마커코일 테스터의 구성블록도로서 함께 설명한다.
통상적인 열차자동운전장치(100)의 일부를 구성하는 정위치 정차 수단으로는, 역과 근접한 위치의 선로(101)에 소정의 간격을 유지하여 다수 개의 마커코일(102)을 설치하고, 상기 마커코일(102)이 발진하는 주파수는 열차(103)에 설치되는 차상수신부(104)를 통하여 수신되어 정지위치와의 거리를 감지하여 속도를 감속함과 아울러 정해진 위치에 열차가 정상적으로 정지할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.
본 발명에서는 상기 마커코일(102)의 이상 유무를 용이하게 테스트하여 용이하면서도 신속한 대처를 가능하게 함으로서 열차의 정위치 정차를 가능하게 하고 이용자들의 편의성을 높일 수 있도록 개선된 마커코일 테스터(105)를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 마커코일 테스터(105)는, 휴대와 보관이 용이하도록 손잡이(106)를 가지고 개,폐 가능한 테스터박스(107)의 내부에 각각의 마커코일(102)을 선택하기 위한 선택버턴(108)과 작동을 위한 조작버턴(109) 및 측정값을 표시하기 위한 디스플레이(110)를 가지는 조작부(111)를 구비한다.
상기 디스플레이(110)는 통상적으로 사용되는 모니터, 엘시디디플레이어 또는 세븐세그먼트 등 다양한 형태로 구성할 수 있으나, 바람직하게는 주파수와 전류상태를 시각적이면서 문자로 확인할 수 있도록 하는 세븐세그먼트타입이 좋다.
상기 조작부(111)의 하방에는 조작부(111)의 제어에 의하여 해당 마커코일(102)로 주파수를 송출하고, 송출되어 마커코일(102)을 경유하여 반송되는 주파수를 수신하여 마커코일(102)의 이상 유무를 확인하고 판단하기 위한 제어부(112)를 설치하여 구성한다.
상기 제어부(112)는, 조작부(111)와 유기적인 연결을 수행하는 신호처리부(113)와, 상시 신호처리부(113)를 통하여 선택된 마커코일(102)로 해당 마커코일(102)에 맞는 주파수를 송출하는 송신파트(114)와, 송신파트(114)에 의하여 송출되어 마커코일(102)을 경유하여 수신하여 조작부(111)로 표시할 수 있도록 하는 수신파트(115)로 구성한다.
상기 송신파트(114)는, 조작부(111)의 선택된 마커코일(102)에 해당하는 주파수를 만드는 주파수발생부(116)와, 상기 주파수발생부(116)에 의하여 생성된 주파수를 송출할 수 있도록 증폭시키는 증폭부(117)와, 증폭된 주파수를 해당 마커코일(102)로 송출하는 송신부(118)로 구성한다.
상기 수신파트(115)는, 마커코일(102)을 경우하여 반송되는 주파수를 인가받기 위한 수신부(120)와, 수신된 주파수를 증폭시키는 1차증폭부(121), 1차증폭된 주파수에 존재한 불필요한 주파수 등과 같은 노이즈를 제거하여 실제 측정하고자 하는 주파수만 찾는 필터부(122)와, 노이즈 제거로 미약해진 주파수를 측정할 수 있도록 한 재증폭부(123)와, 증폭된 주파수를 AC에서 DC상태로 변환하여주는 정류부(124)와, 정류상태에서 신호처리부(113)가 읽을 수 있도록 기준전압으로 조정하는 보정부(125)로 구성한다.
상기 신호처리부(113)에는, 각각의 마커코일(102)로부터 측정된 주파수를 저장하여 데이터베이스화하거나 출력하여 자료로 활용할 수 있도록 하기 위한 저장부(130)를 더 연결하여 구성하여도 된다.
상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 열차자동운전장치(100)용 마커코일 테스터(105)를 이용하여 마커코일(102)의 이상 유무를 확인하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 마커코일 테스터(105)를 구성하는 테스트박스(107)를 검사하고자 하는 마커코일(102) 위에 안치시킨 후, 개방하여 노출되는 디스플레이(110)에 구비되는 선택버턴(108)을 이용하여 해당 마커코일(102)을 선택하면 디스플레이(110)를 통하여 해당마커코일(102)의 식별문자가 예를 들어 F3, F4, F6, F7, F8과 같은 형태로 표시된다.
이러한 상태에서 조작버턴(109)를 눌러주면, 신호처리부(113)로 어떠한 마커코일(102)이 선택되었는 지 인가하고, 신호처리부(113)에서는 선택된 마커코일(102)에 해당하는 주파수가 어떠한 것(얼마)임을 주파수발생부(116)로 인가함으로서, 주파수발생부(116)에서는 해당 주파수를 발생시키게 된다.
상기 주파수발생부(116)에서 발생한 주파수는 증폭부(117)를 통하여 증폭된 상태에서 송신부(118)를 통하여 마커코일(102)로 송출하게 되고, 송출된 주파수는 마커코일(102)을 경유하여 반송된다.
이와 같이 반송되는 주파수는 수신파트(115)를 구성하는 수신부(120)를 통하여 인가받게 되고, 수신된 주파수는 1차증폭부(121)를 통하여 증폭된 상태에서 필터부(122)를 통하여 불필요한 주파수 등과 같은 노이즈를 제거하여 실제 측정하고자 하는 주파수만 찾아서 재증폭부(123)로 인가한다.
상기 재증폭부(123)에서는 노이즈 제거로 미약해진 주파수를 측정할 수 있도록 한 한번 더 증폭한 후 정류부(124)로 인가하여 증폭된 주파수를 AC에서 DC상태로 변환하고, 보정부(125)를 통하여 신호처리부(113)가 읽을 수 있도록 기준전압으로 조정하여 인가하게 된다.
이를 인가받은 신호처리부(113)에서는 조작부(111)로 인가하여 디스플레이(110)를 통하여 반송된 주파수와 전류 값을 바로 표시하게 되므로 측정자는 바로 해당 마커코일(102)의 상태를 확인할 수 있게 된다.
또한, 신호처리부(113)에서는 조작부(111)로 측정값을 인가함과 동시에 저장부(130)를 통하여 저장하여 추후 자료로 활용할 수 있도록 함으로서, 현장에서 측정값을 일일이 기록하지 않아도 현장에서 돌아온 후 출력 등을 통하여 쉽게 각각의 마커코일에 대한 정보를 추출할 수 있게 된다.
100; 열차자동운전장치
102; 마커코일
105; 마커코일 테스터
110; 디스플레이
111; 조작부
112; 제어부
113; 신호처리부

Claims (5)

  1. 역과 근접한 위치의 선로(101)에 소정의 간격을 유지하여 설치되는 다수 개의 마커코일(102)과;
    상기 마커코일(102)이 발진하는 주파수는 열차(103)에 설치되는 차상수신부(104)를 통하여 수신되어 정해진 위치에 열차가 정지할 수 있게 하는 정위치 정차 수단을 가지는 열차자동운전장치(100)의 마커코일(102)의 이상 유무를 확인하는 마커코일 테스터(105)를 구성함에 있어서;
    상기 마커코일 테스터(105)는, 휴대와 보관이 용이하도록 손잡이(106)를 가지고 개,폐 가능하게 구비하는 테스터박스(107)와;
    상기 테스터박스(107)의 내부에 설치되어 각각의 마커코일(102)을 선택하기 위한 선택버턴(108)과 작동을 위한 조작버턴(109) 및 측정값을 표시하기 위한 디스플레이(110)를 가지는 조작부(111)와;
    상기 조작부(111)의 하방에 설치되어 조작부(111)의 제어에 의하여 해당 마커코일(102)로 주파수를 송출하고, 송출되어 마커코일(102)을 경유하여 반송되는 주파수를 수신하여 마커코일(102)의 이상 유무를 확인하고 판단하는 제어부(112)로 구성하는 것을 특징으로 하는 열차자동운전장치용 마커코일 테스터.
  2. 제 1 항에 있어서;
    상기 제어부(112)는, 조작부(111)와 유기적인 연결을 수행하는 신호처리부(113)와;
    상시 신호처리부(113)를 통하여 선택된 마커코일(102)로 해당 마커코일(102)에 맞는 주파수를 송출하는 송신파트(114)와;
    송신파트(114)에 의하여 송출되어 마커코일(102)을 경유하여 수신하여 조작부(111)로 표시할 수 있도록 하는 수신파트(115)로 구성하는 것을 특징으로 하는 열차자동운전장치용 마커코일 테스터.
  3. 제 2 항에 있어서;
    상기 송신파트(114)는, 조작부(111)의 선택된 마커코일(102)에 해당하는 주파수를 만드는 주파수발생부(116)와;
    상기 주파수발생부(116)에 의하여 생성된 주파수를 송출할 수 있도록 증폭시키는 증폭부(117)와;
    증폭된 주파수를 해당 마커코일(102)로 송출하는 송신부(118)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차자동운전장치용 마커코일 테스터.
  4. 제 2 항에 있어서;
    상기 수신파트(115)는, 마커코일(102)을 경우하여 반송되는 주파수를 인가받기 위한 수신부(120)와;
    수신된 주파수를 증폭시키는 1차증폭부(121)와;
    1차증폭된 주파수에 존재하는노이즈를 제거하여 실제 측정하고자 하는 주파수만 찾는 필터부(122)와;
    노이즈 제거로 미약해진 주파수를 측정할 수 있도록 증폭시키는 재증폭부(123)와;
    증폭된 주파수를 AC에서 DC상태로 변환하여주는 정류부(124)와;
    정류상태에서 신호처리부(113)가 읽을 수 있도록 기준전압으로 조정하는 보정부(125)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차자동운전장치용 마커코일 테스터.
  5. 제 2 항에 있어서;
    상기 신호처리부(113)에는, 측정된 값을 데이터베이스화 또는 출력하여 활용할 수 있도록 하기 위한 저장부(130)를 더 가지는 것을 특징으로 하는 열차자동운전장치용 마커코일 테스터.
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