KR20140005407A - 3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상 감시 장치 - Google Patents

3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상 감시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차륜찰상 감시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3차원 레이저와 차축계산기를 이용하여 운행중인 열차의 차륜의 찰상을 감지함으로써 주행 중 발생할 수 있는 탈선을 방지하여 열차운행 안정성을 향상시킬 수 있는 3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상 감시 장치에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명 본 발명 3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상 감시 장치는, 열차를 검지하는 복수의 열차검지용 차축 계산기(10); 상기 열차의 차륜을 스캔하는 차륜찰상 측정용 복수의 3차원 레이저(20); 상기 차축 계산기(10)와 상기 3차원 레이저(20)를 제어하여 스캔 데이터를 수집하는 제어함(30); 상기 제어함(30)으로부터 수집된 스캔 데이터에 따라 차륜찰상을 분석하는 차륜감시장치(40); 및 상기 분석된 차륜찰상 정보를 수집하는 운전취급실(50);을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상 감시 장치{Apparatus for mornitoring wheel abrasion device using three dimension laser with axle counter}
본 발명은 차륜찰상 감시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3차원 레이저와 차축계산기를 이용하여 운행중인 열차의 차륜의 찰상을 감지함으로써 주행 중 발생할 수 있는 탈선을 방지하여 열차운행 안정성을 향상시킬 수 있는 3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상 감시 장치에 관한 것이다.
철도의 기술적 발전으로 열차사고의 빈도가 감소하고 있으나, 최근 고속열차의 개통과 기존선의 고속화 및 고밀화로 인하여 철도의 안전성은 더욱 중요시되고 있고 국내에서도 해외제품의 국산화 및 각종 안전설비의 개발이 이루어지고 있다.
차륜찰상에 대한 연구도 철도의 안전성 향상에 대한 분야로써 차륜과 레일의 마찰력 감소, 차륜과 레일의 재질 분석 등과 연구가 수행되어지고 있으나, 이는 차륜찰상의 빈도를 낮추는 것에 초점을 두고 있다.
그러나, 열차의 주행 중 차륜찰상의 발생을 검지할 수 있는 기술은 거의 전무한 상태이며, 이로 인하여 최근에는 탈선사고가 발생하지 않았으나 고속화, 고밀화되어지고 있는 철도에서 차륜찰상으로 인한 탈선사고 발생 시 이는 대형사고로 이어질 수밖에 없다.
현재 차륜검지는 열차의 정지상태에서 육안 또는 모니터링을 통하여 검지하는 수준이다.
대부분의 철도는 궤도회로도를 사용하여 열차를 검지하고 있다.
철도 안전설비분야의 종래기술로는 9개의 안전설비가 있으며 안전설비의 명칭 및 역할은 아래와 같다.
1. 차축온도검지장치
주행하는 고속열차의 차축(wheelset) 및 차륜(wheel)의 온도가 일정온도 이상으로 과열될 경우 이를 검지하여 CTC사령실로 관련 위험 정보를 전송하여 열차의 운행을 감속 또는 정지시킴으로서 열차 및 승객의 안전을 도모한다.
2. 지장물검지장치
낙석 또는 토사붕괴, 고속철도 위를 통과하는 고가차도 등 지장물(자동차 또는 낙석 등)로 인해 열차의 안전운행을 저해하는 사태가 발생했을 때 인접구간을 운행하는 열차에 정지신호를 전송하거나 감속운행을 유도하는 기능으로서 열차 및 승객의 안전을 도모한다.
3. 끌림검지장치
주행하는 열차 부속품의 파손 또는 이탈로 인하여 차체에 돌출된 부분이 끌림검지장치와 접촉하면 검지장치가 동작하여 적절한 조치를 취할 수 있도록 하는 기능으로서 궤도 사이에 설비된 각종 시설물에 대한 파손을 예방한다.
4. 지진감시시스템
장대교량 및 장대터널 등의 주요 취약개소에 지진계측 설비를 설치하여 노선상의 지진동의 정보를 직접 감시할 수 있는 시스템을 구축하고 실시간으로 지진정보를 수집 및 분석하여 일정 수준 이상 검지 시 신속한 경보발령으로 열차의 안전운행과 승객을 보호한다.
5. 기상설비
집중호우로 인한 지반침하 및 침수, 태풍 및 폭설 등 선로변의 급격한 기상조건 악화는 열차 안전운행의 저해요인이 되므로 사전에 이를 검지하여 열차를 감속시키거나 정지시켜 사고를 미연에 예방한다.
6. 융설장치
동절기에 강설이나 기온저하로 인하여 기본레일과 텅레일 사이에 결빙 또는 레일 표면의 결빙에 의해서 선로전환기의 전환불량 장애를 방지한다.
7. 열차접근확인장치
보수자가 지정된 개소에서 선로를 횡단할 경우 접근하는 열차 유무를 확인하고, 접근 열차가 없음을 확인하는 신호가 현시되면 안전하게 선로를 횡단한다.
8. 터널경보장치
터널 내에서 작업하는 보수자 및 순회자의 안전을 위하여 터널 내에 경보음 및 경보등으로 열차의 접근을 알려주어 보수자를 안전한 곳으로 대피한다.
9. 레일온도검지장치
급격한 레일온도 상승으로 인한 레일 장출에 대비하여 위험을 검지한다.
한편 종래 기술로 대한민국 등록특허 10-1056465호(2011년 8월 12일 공고), '차륜이상검지장치 및 이를 이용한 차륜 검사 시스템'에서는 차량의 답면 전체의 기설정된 면적에 대한 2차원 영상을 획득하고, 획득된 2차원 영상의 영역별 명암 분포 및 찰상 및 박리 중 하나에 의해 발생하는 명암분포를 분석하여 차륜 답면의 찰상 또는 박리 중 하나 이상을 검지하도록 하는 기술이 게시(揭示)되어 있다.
그러나 이러한 종래기술은 2차원 영상에 대한 명암 분포 분석을 적용하여 명암 분포의 일치 정도를 통해서 찰상 또는 박리의 유무, 찰상 또는 박리의 크기, 모양에 대한 정보를 획득할 뿐이어서 차륜의 이상에 대하여 2차원적인 분석을 수행할 수밖에 없는 한계가 있다는 문제점이 있었다.
또한 기존의 공장 내에서 25km/h의 속도로 차륜찰상을 검지하는 차륜자동검사장치(AWMS) 기능이 있지만 이 역시도 현장이 아닌 공장내에서의 차륜찰상 감지이므로 탈선 방지를 위한 시험에 한계가 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 3차원 레이저와 차축계산기를 이용하여 운행중인 열차의 차륜의 찰상을 감지함으로써 주행 중 발생할 수 있는 탈선을 방지하여 열차운행 안정성을 향상시킬 수 있는 3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상 감시 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 차량의 차륜찰상을 사전에 발견하여 조치함으로써 탈선 등에 대한 열차사고를 방지하여 열차운행 안전성을 향상 및 더불어 주행소음 경감 및 승객의 승차감을 향상하여 승객 만족도를 향상시키는 3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상 감시 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상 감시 장치는, 열차를 검지하는 복수의 열차검지용 차축 계산기; 열차의 차륜을 스캔하는 차륜찰상 측정용 복수의 3차원 레이저; 차축 계산기와 3차원 레이저를 제어하여 스캔 데이터를 수집하는 제어함; 제어함으로부터 수집된 스캔 데이터에 따라 차륜찰상을 분석하는 차륜감시장치; 및 분석된 차륜찰상 정보를 수집하는 운전취급실;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
여기서, 차축 계산기와 3차원 레이저는 레일의 측면과 선로변에 설치됨이 바람직하다.
그리고, 3차원 레이저는 차륜의 좌우측면과 레일\과 접촉하는 차륜의 전면을 360°감지하도록 구성된 것이 바람직하다.
또한, 제어함은 차축 계산기에서 레일위의 열차가 검지되면 3차원 레이저를 이용해 스캔동작으로 차륜을 스캔하도록 제어하는 것이 바람직하다.
한편, 차축 계산기는 송신코일과 수신코일로 구성되며, 송신코일은 주파수 발생기, 감쇄기 조절기 및 전류 구동부로 구성되어 주파수 발생기, 감쇄기 조절기 및 전류 구동부의 순서로 작동하여 송신코일에서 자기장을 발생시키고, 수신코일은 송신코일에서 발생되어진 자기장을 수신기, 커브 트레이서 또는 스펙트럼 애널라이저를 통하여 수신받아 송신코일과 수신코일 사이로 열차의 차륜이 통과하면 순간적으로 주파수가 차단되어 열차를 검지하는 것이 바람직하다.
여기서, 3차원 레이저는 레이저 펄스가 레이저 소스 송신기에서 발사되어 차량의 차륜에서 반사되고, 반사된 펄스를 레이저 소스 수신기에서 수신하여 물체의 표면까지의 거리를 측정 후 스캔하여 물체의 형상을 획득하는 것이 바람직하다.
또한, 3차원 레이저에서 형상화된 데이터를 차륜측정검지장치에서 3차원 방식으로 모델링 및 3차원 방식으로 형상화하고, 이를 차륜측정검지장치에서 기 저장된 정상적인 차륜과의 대조과정을 거쳐 기준값 이상의 차륜찰상이 발생하면 운전취급실에 경보를 발생하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상을 감시함으로써 차륜찰상으로 인한 탈선을 방지하고 신속히 발견 및 조치를 할 수 있으므로 열차운행에 대한 안전성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 설비의 자동검지가 가능하고 차륜찰상정보를 기록할 수 있으므로 유지보수인력을 최소화하여 유지보수성 및 경제성을 향상시킬 수 있고 차륜찰상정보의 기록으로 인하여 차륜찰상에 대한 검수관리 시스템의 발전으로 이어질 수 있다.
셋째, 차륜찰상으로 인하여 열차주행시 소음이 발생하고 덜커덩거리는 현상이 발생하는 것을 차륜찰상 발생 시 신속히 조치함으로서 차륜찰상으로 인한 소음을 경감시키고 승객의 승차감을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 3차원 레이저와 차축 계산기(Axle counter)를 이용한 차륜찰상 감시장치의 전체구성도,
도 2는 본 발명에 따른 3차원 레이저와 차축 계산기(Axle counter)를 이용한 차륜찰상 감시장치의 동작원리를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차축 계산기(Axle counter)에 의하여 열차의 차륜을 검지하는 원리를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 3차원 레이저에서 열차의 차륜을 스캔하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 3차원 레이저와 차축 계산기(Axle counter)를 이용한 차륜찰상 감시장치를 이용하여 정상적인 차륜(또는 차륜찰상이 극히 조금한 경우 포함)과 찰상이 발생한 차륜의 판별과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 또한 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
도 1은 본 발명에 따른 3차원 레이저와 차축 계산기(Axle counter)를 이용한 차륜찰상 감시장치의 전체구성도이다.
본 발명에 따른 3차원 레이저와 차축 계산기(Axle counter)를 이용한 차륜찰상 감시장치는 도 1에 나타낸 바와 같이, 열차를 검지하는 복수의 열차검지용 차축 계산기(10)와, 차축계산기(10)에서 열차를 검지하면 차륜을 스캔하는 차륜찰상 측정용 복수의 3차원 레이저(20)와, 차축 계산기(10)와 3차원 레이저(20)를 제어하여 스캔 데이터를 수집하는 제어함(30)과, 제어함(30)으로부터 수집된 스캔 데이터에 따라 차륜찰상을 분석하는 차륜감시장치(40) 및 분석된 차륜찰상 정보를 수집하는 운전취급실(50)로 구성된다.
이러한 차축 계산기(10)와 3차원 레이저(20)는 레일(60)의 측면과 선로변의 공간을 활용하여 일반철도시설물과 같이 설치하도록 할 수 있다.
이와 같이 레일(60) 측면에 열차검지용 차축 계산기(10)와 차륜찰상 측정용 3차원 레이저(20)를 복수개 설치하고, 차축 계산기(10)와 3차원 레이저(20)를 제어할 수 있는 제어함(30) 및 차륜찰상검지장치(40)를 설치하여 운전취급실(또는 기계실)(50)과 정보를 주고받을 수 있도록 구성하였다.
도 2는 본 발명에 따른 3차원 레이저와 차축 계산기(Axle counter)를 이용한 차륜찰상 감시장치의 동작원리를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 3차원 레이저와 차축 계산기(Axle counter)를 이용한 차륜찰상 감시장치의 동작원리는 도 2에 나타낸 바와 같이, 차축 계산기(10)에서 레일(60)위의 열차가 검지되면 제어함(30)에서는 3차원 레이저(20)를 이용해 스캔동작으로 차륜을 검지하도록 한다.
스캔 검지된 데이터는 제어함(30)을 통해 차륜찰상검지장치(40)에서 차륜찰상여부를 검지하게 되고, 복수개(바람직하게는 4개)의 세트로 3차원 레이저(20)를 구성하여 차륜의 좌우측과 앞뒤의 차륜단면을 감지한다.
여기서, 차축 계산기(10)와 3차원 레이저(20)는 도 1 및 도 2에서와 같이 레일(60)의 측면과 선로변의 공간을 활용하여 설치하되, 레일(60)에 접촉하는 차륜의 모든면을 360°스캔할 수 있도록 설치한다.
우선, 앞뒤의 차륜단면을 스캔할 수 있도록 하나의 레일(60)에 차축 계산기(10) 두 개를 설치하고, 두 개의 차축 계산기(10)의 서로 대응되는 부분 각각에 3차원 레이저(20)를 하나씩 설치한다. 따라서, 레일(60)이 두 개이므로 차축 계산기(10) 4개와 3차원 레이저(20) 4개가 설치되는 것을 나타내고 있다. 물론 이는 하나의 예일 뿐 보다 정밀한 스캔이 필요하다면 차륜의 좌우측만을 스캔하는 3차원 레이저를 더 추가할 수도 있다.
이때, 도 2에서와 같이 차륜의 오른쪽에서 왼쪽으로 진행하는 경우에 대하여 설명하면, 우선 열차가 ①의 차축 계산기(10)를 통과하게 되면 ②의 3차원 레이저(20)가 동작하게 되며, 차륜의 ③면이 스캔되어지고, 스캔되어진 차륜단면은 제어함(30)을 통하여 차륜찰상검지장치(40)에서 차륜찰상을 판별하게 된다.
열차가 ④의 차축 계산기(10)를 통과하게 되면 ⑤의 3차원 레이저(20)가 동작하게 되며, 차륜의 ⑥면이 스캔되어지고, 스캔되어진 차륜단면은 제어함(30)을 통하여 차륜찰상검지장치(40)에서 차륜찰상을 판별하게 된다.
③번과 ⑥번의 차륜단면이 차륜찰상으로 판단되어지는 경우 인근의 운전취급실(50)에 후속조치를 취할 수 있도록 차륜찰상 이상정보를 전송한다. 이러한 후속조치로는 차륜의 이상 상태에 따라, 운행 중지, 저속 운전 등이 있을 수 있는데, 이러한 후속조치는 차륜찰상 이상정보를 테이블과 하고 해당 테이블과 데이터를 비교하여 취득할 수 있다.
이러한 과정은 좌우측 차륜이 동시에 진행이 되어지며, 감시장치 설치 개소를 통과하는 모든 열차의 차륜에 대하여 반복하여 수행한다.
도 3은 본 발명에 따른 차축 계산기(Axle counter)에 의하여 열차의 차륜을 검지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 차축 계산기(Axle counter)에 의하여 열차의 차륜을 검지하는 방법은 도 3에 나타낸 바와 같이 차축 계산기(10)의 기본원리은 자화(MM)방식의 자기센서의 원리로써 송신코일과 수신코일로 구성한다.
여기서 송신코일은 주파수 발생기, 감쇄기 조절기 및 전류 구동부로 구성할 수 있으며, 주파수 발생기, 감쇄기 조절기 및 전류 구동부의 순서로 작동하여 코일에서 자기장을 발생시킨다. 그리고, 수신코일은 송신코일에서 발생되어진 자기장을 수신기, 커브 트레이서 또는 스펙트럼 애날라이저를 통하여 수신받는다.
이때 두 코일 사이로 자성물질(열차의 차륜)이 통과하면 순간적으로 주파수가 차단되며, 이러한 주파수 차단시 열차가 통과하는 것으로 인식하여 열차를 검지한다.
도 4는 본 발명에 따른 3차원 레이저에서 열차의 차륜을 스캔하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 3차원 레이저에서 열차의 차륜 스캔 방법은 도 4에 나타낸 바와 같이, 차축 계산기(10)에서 열차검지 시 3차원 레이저(20)가 동작한다.
동작이 된 3차원 레이저(20)에서 레이저 펄스가 레이저 소스 송신기에서 발사되어 물체(차량의 차륜)에서 반사되고, 반사된 펄스를 수신기에서 수신하여 물체의 표면까지의 거리를 측정 후 스캔하여 물체의 형상을 획득하게 된다.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 3차원 레이저와 차축 계산기(Axle counter)를 이용한 차륜찰상 감시장치를 이용한 정상적인 차륜(또는 차륜찰상이 극히 조금한 경우 포함)과 찰상이 발생한 차륜의 판별과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 3차원 레이저와 차축 계산기(Axle counter)를 이용한 차륜찰상 감시장치를 이용한 정상적인 차륜(또는 차륜찰상이 극히 조금한 경우 포함)과 찰상이 발생한 차륜의 판별과정은 3차원 레이저(20)에서 형상화된 데이터를 차륜측정검지장치(40)에서 도 5에서와 같이 3차원 방식으로 모델링하고, 도 6에서와 같이 3차원 방식으로 형상화하며, 이를 차륜측정검지장치(40)에서 도 7에서와 같이 정상적인 차륜과의 대조과정을 거쳐 기준값 이상의 차륜찰상이 발생하면 운전취급실(또는 기계실, 사업소 등)(50)에 경보를 발생하며, 이 데이터 값은 차륜측정검지장치(40)에 도 8과 같은 형식으로 저장하는 과정을 통하여 차륜찰상을 검지한다.
이를 위하여 차륜측정검지장치(40)에는 정상적인 차륜의 3차원 형상 데이터가 기 저장되어 있도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따르면 대부분의 철도는 궤도회로도를 사용하여 열차를 검지하고 있으나 열차제어시스템이 철도의 고속화로 인하여 지상신호방식에서 차상신호방식으로 변경되어 가고 있으며, 이에 따라서 앞으로 신설노선에는 열차의 검지는 궤도회로방식보다는 차축 카운터로 적용할 가능성이 높으므로 이 기술의 도입 시 호환성이 높아 매우 유리할 것으로 예상된다.
또한, 설비는 레일측면 또는 선로변에 설치함으로써 기존 철도노선에 추가의 공간이 필요하지 않고 데이터 기록 및 경보를 기존의 시스템(연동장치, 전기설비기술지원시스템 등)에 추가로 구축할 수 있으므로 확장성이 매우 우수할 것으로 판단된다.
이상과 같은 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 차축 계산기 20 : 3차원 레이저
30 : 제어함 40 : 차륜감시장치
50 : 운전취급실 60 : 레일

Claims (7)

  1. 열차를 검지하는 복수의 열차검지용 차축 계산기(10);
    상기 열차의 차륜을 스캔하는 차륜찰상 측정용 복수의 3차원 레이저(20);
    상기 차축 계산기(10)와 상기 3차원 레이저(20)를 제어하여 스캔 데이터를 수집하는 제어함(30);
    상기 제어함(30)으로부터 수집된 스캔 데이터에 따라 차륜찰상을 분석하는 차륜감시장치(40); 및
    상기 분석된 차륜찰상 정보를 수집하는 운전취급실(50);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상 감시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차축 계산기(10)와 상기 3차원 레이저(20)는 레일(60)의 측면과 선로변에 설치됨을 특징으로 하는 3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상 감시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 레이저(20)는 차륜의 좌우측면과 레일(60)과 접촉하는 차륜의 전면을 360°감지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상 감시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어함(30)은 상기 차축 계산기(10)에서 레일(60)위의 열차가 검지되면 상기 3차원 레이저(20)를 이용해 스캔동작으로 차륜을 스캔하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상 감시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차축 계산기(10)는 송신코일과 수신코일로 구성되며,
    상기 송신코일은 주파수 발생기, 감쇄기 조절기 및 전류 구동부로 구성되어 상기 주파수 발생기, 상기 감쇄기 조절기 및 상기 전류 구동부의 순서로 작동하여 상기 송신코일에서 자기장을 발생시키고,
    상기 수신코일은 상기 송신코일에서 발생되어진 자기장을 수신기, 커브 트레이서 또는 스펙트럼 애날라이저를 통하여 수신받아 상기 송신코일과 상기 수신코일 사이로 상기 열차의 차륜이 통과하면 순간적으로 주파수가 차단되어 상기 열차를 검지하는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상 감시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 레이저(20)는 레이저 펄스가 레이저 소스 송신기에서 발사되어 상기 차량의 차륜에서 반사되고, 상기 반사된 펄스를 레이저 소스 수신기에서 수신하여 물체의 표면까지의 거리를 측정 후 스캔하여 물체의 형상을 획득하는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상 감시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 레이저(20)에서 형상화된 데이터를 상기 차륜측정검지장치(40)에서 3차원 방식으로 모델링 및 3차원 방식으로 형상화하고, 이를 상기 차륜측정검지장치(40)에서 기 저장된 정상적인 차륜과의 대조과정을 거쳐 기준값 이상의 차륜찰상이 발생하면 상기 운전취급실(50)에 경보를 발생하는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저와 차축계산기를 이용한 차륜찰상 감시 장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105946898A (zh) * 2016-05-27 2016-09-21 南京理工大学 一种基于激光测距的城轨列车车轮直径检测方法及系统
CN111735408A (zh) * 2020-01-16 2020-10-02 中南大学 一种基于三维激光扫描技术的钢轨廓形磨耗检测车
US11246095B2 (en) 2017-06-28 2022-02-08 Lg Electronics Inc. Method for transmitting or receiving frame in wireless LAN system and device therefor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102168026B1 (ko) * 2018-10-01 2020-10-20 (주)에이알텍 철도 통합 감시 시스템

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008180619A (ja) 2007-01-25 2008-08-07 Act Denshi Kk 車輪測定方法とそれに使用される車輪測定装置
KR100998339B1 (ko) * 2009-06-30 2010-12-03 (주)에이알텍 선로 감시 시스템
JP5303405B2 (ja) 2009-09-01 2013-10-02 株式会社日立製作所 車両検査装置
KR101056465B1 (ko) * 2010-09-10 2011-08-12 주식회사 에코마이스터 차륜이상검지장치 및 이를 이용한 차륜 검사 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105946898A (zh) * 2016-05-27 2016-09-21 南京理工大学 一种基于激光测距的城轨列车车轮直径检测方法及系统
US11246095B2 (en) 2017-06-28 2022-02-08 Lg Electronics Inc. Method for transmitting or receiving frame in wireless LAN system and device therefor
CN111735408A (zh) * 2020-01-16 2020-10-02 中南大学 一种基于三维激光扫描技术的钢轨廓形磨耗检测车

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