KR20140070051A - 철도차량용 위험도 분석 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시 예에 따른 철도차량용 위험도 분석 시스템은 철도차량, 철도차량에 설치되는 전기전자제어 부품과 전기적으로 연결되어 전기전자제어 부품의 동작상태를 실시간으로 측정하고 전기전자제어 부품과 그의 주변의 온도와 습도를 센싱하면서 철도차량이 운행하는 가동시간을 실시간으로 체크하는 온보드메인부 및 온보드메인부와 물리적으로 체결되거나 분리되고, 철도차량이 운행하는 동안 유지보수에 필요한 각종 데이터를 온보드제어부로부터 제공받아 상기 전기전자제어 부품의 동작상태를 체크하면서 제어하는 차량유지보수부를 포함한다.
Description
본 발명은 철도차량용 위험도 분석 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 철도차량의 전기 전자제어 부품에 대한 신뢰도를 수치로 측정하여 고장이 발생되기 쉬운 환경적 부품적 요인을 분석하여 고장이 발생되기 전에 유지보수를 할 수 있는 철도차량용 위험도 분석 시스템에 관한 것이다.
최신 철도차량은 전기 전력을 이용한 전기차량이 주종을 이루고 있으며, 첨단 반도체 기술의 발전으로 마이크로 프로세서의 전기전자 제어를 통해 철도차량의 운행에 필요한 동력 및 전력을 공급하기 위한 여러 가지 형태의 전력변환 장치가 사용되고 있다. 그 중 가장 대표적인 장치는 대용량 추진제어장치와 보조전원장치로 이를 제어하는 컨트롤 유니트는 PCB형태의 모듈화된 장치로 이루어져 있으며, 영업운행 환경에 맞게 제어를 하는 철도차량의 핵심 주요장치이다.
그러나 이런 컨트롤 유니트를 구성하고 있는 PCB부품들은 운행 중 내부 및 외부환경에 의해 각종 오동작 및 열화적 고장이 발생하고 있으며, 이에 대한 유지보수자들의 대책은 확실한 원인규명이 어렵고 고장 예측을 하는데 많은 어려움이 있는 실정이다.
또한, 이러한 컨트롤 유닛은 차체 하부에 취부되어 노출된 박스형태의 모듈화를 이루고 있어 완전 밀폐가 어려워 환경적 영향을 에어컨이나 히터등이 설치된 차량 내부보다 많이 받게 되는데, 이러한 고장유형이 우리나라와 같은 계절적 편차가 클 때에 따라 빈도수도 달라지는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 철도차량의 전기 전자제어 부품에 대한 신뢰도를 수치로 측정하여 고장이 발생되기 쉬운 환경적 부품적 요인을 분석하여 고장이 발생되기 전에 유지보수를 하기 위한 철도차량용 위험도 분석 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 철도차량용 위험도 분석 시스템은 철도차량, 철도차량에 설치되는 전기전자제어 부품과 전기적으로 연결되어 전기전자제어 부품의 동작상태를 실시간으로 측정하고 전기전자제어 부품과 그의 주변의 온도와 습도를 센싱하면서 철도차량이 운행하는 가동시간을 실시간으로 체크하는 온보드메인부 및 온보드메인부와 물리적으로 체결되거나 분리되고, 철도차량이 운행하는 동안 유지보수에 필요한 각종 데이터를 온보드제어부로부터 제공받아 상기 전기전자제어 부품의 동작상태를 체크하면서 제어하는 차량유지보수부를 포함한다.
또한, 온보드메인부는 전기전자제어 부품의 동작상태를 실시간으로 센싱하고, 센싱되는 동작데이터에 대한 신호상태를 감시하되, 제공되는 동작데이터를 연산하여 변환데이터로 변환하는 상태감시부, 철도차량에 대한 운행시간을 측정하고, 운행시간 중 각종 유지보수에 필요한 동작데이터와 변환데이터의 송수신 시간에 대한 정보를 제공하는 RTC(Real Time Clock)부, 전기전자제어 부품과 그의 주변의 온도를 측정하고, 유지보수에 필요한 온도정보를 제공하는 제1 온도검출부, 전기전자제어 부품과 그의 주변의 습도를 측정하고, 유지보수에 필요한 습도정보를 제공하는 습도검출부, 상태감시부, RTC(Real Time Clock)부, 제1 온도검출부 및 습도검출부로부터 발생하는 동작데이터, 변환데이터, 송수신 시간에 대한 정보, 온도정보, 습도정보를 저장하는 제1 데이터저장부 및 차량유지보수부와 유무선으로 연결되어 동작데이터, 변환데이터, 송수신 시간에 대한 정보, 온도정보, 습도정보를 차량유지보수부에 제공하고, 차량유지보수부로부터 철도차량이 운행하는 동안 유지보수에 필요한 유지보수데이터를 제공받는 제1 통신부를 포함할 수 있다.
또한, 차량유지보수부는 제1 통신부와 유무선으로 연결되어 철도차량이 운행하는 동안 유지보수에 필요한 유지보수데이터를 제1 통신부에 제공하고, 제1 통신부로부터 동작데이터, 변환데이터, 송수신 시간에 대한 정보, 온도정보, 습도정보를 제공받는 제2 통신부, 철도차량의 외부온도를 측정하는 제2 온도검출부, 제2 통신부로부터 동작데이터, 변환데이터, 송수신 시간에 대한 정보, 온도정보, 습도정보를 제공받고, 제2 온도검출부로부터 외부온도를 제공받아 연산하여 철도차량의 유지보수에 필요한 각종 데이터와 위험도를 연산하고 명령을 실행하도록 제어하는 메인제어부, 메인제어부와 연결되어 메인제어부에서 발생하는 유지보수데이터를 저장하는 제2 데이터저장부 및 메인제어부로부터 유지보수데이터를 제공받아 유지보수데이터에 대한 정보를 디스플레이하거나 위험도를 디스플레이하는 위험도현시부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시 예에 따른 철도차량용 위험도 분석 시스템은 철도차량의 전자장치의 신뢰성을 열차 운행환경의 자연현상을 측정하여 환경위험도와 주요부품의 동작상태 및 이력에 관련한 부품위험도를 자동으로 산출함으로써, 유지보수자에게 조치정보를 신속하게 제공하는 동시에 고장의 원인 분석과 고장이 발생되기 전에 위험요인을 분석할 수 있어 철도차량 주요장치의 신뢰성 확보로 안전운행에 기여할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 철도차량용 위험도 분석 시스템의 전체도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 철도차량용 위험도 분석 시스템의 블럭도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 철도차량용 위험도 분석 시스템의 블럭도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 철도차량용 위험도 분석 시스템의 전체도이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 철도차량용 위험도 분석 시스템의 블럭도이다.
도 1 내지 도 2를 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 철도차량용 위험도 분석 시스템은 철도차량(100), 온보드메인부(130) 및 차량유지보수부(150)를 포함하여 구성된다.
철도차량(100)은 기관차에 화차나 객차를 달아 레일 또는 선로를 통해 여객이나 화물을 실어나르는 차량이다.
온보드메인부(130)는 철도차량(100)에 설치되는 전기전자제어 부품과 전기적으로 연결되어 전기전자제어 부품의 동작상태를 실시간으로 측정하고 전기전자제어 부품과 그의 주변의 온도와 습도를 센싱하면서 철도차량(100)이 운행하는 가동시간을 실시간으로 체크한다. 이러한 온보드메인부(130)는 상태감시부(131), RTC(Real Time Clock)부(133), 제1 온도검출부(135), 습도검출부(137), 제1 데이터저장부(139) 및 제1 통신부(141)를 포함하여 구성될 수 있다.
상태감시부(131)는 전기전자제어 부품의 동작상태를 실시간으로 센싱하고, 센싱되는 동작데이터에 대한 신호상태를 감시하되, 제공되는 동작데이터를 연산하여 변환데이터로 변환한다. 이러한 상태감시부(131)는 철도차량(100)을 운행하는데 필요한 전기전자제어 부품이 동작하는 상태를 실시간으로 센싱하면서 전기전자제어 부품이 동작하면서 발생하는 동작데이터를 제공받아 연산하여 변환데이터로 변환할 수 있다.
RTC(Real Time Clock)부(133)는 철도차량(100)에 대한 운행시간을 측정하고, 운행시간 중 각종 유지보수에 필요한 동작데이터와 변환데이터의 송수신 시간에 대한 정보를 제공한다. 이러한 RTC(Real Time Clock)부(133)는 운행시간 중 발생하는 모든 동작데이터와 변환데이터에 대한 송수신하는 시간을 체크할 수 있다.
제1 온도검출부(135)는 전기전자제어 부품과 그의 주변의 온도를 측정하고, 유지보수에 필요한 온도정보를 제공한다. 이러한 제1 온도검출부(135)는 전기전자제품이 오동작없이 동작할 수 있는 온도정보를 실시간으로 제공하면서 운행 중인 철도차량(100)에 배치되는 전기전자제어 부품과 그의 주변 온도를 실시간으로 측정할 수 있다.
습도검출부(137)는 전기전자제어 부품과 그의 주변의 습도를 측정하고, 유지보수에 필요한 습도정보를 제공한다. 이러한 습도검출부(137)는 전기전자제품이 오동작없이 동작할 수 있는 습도정보를 실시간으로 제공하면서 운행 중인 철도차량(100)에 배치되는 전기전자제어 부품과 그의 주변 온도를 실시간으로 측정할 수 있다.
제1 데이터저장부(139)는 상태감시부(131), RTC(Real Time Clock)부(133), 제1 온도검출부(135) 및 습도검출부(137)로부터 발생하는 동작데이터, 변환데이터, 송수신 시간에 대한 정보, 온도정보, 습도정보를 저장한다. 이러한 제1 데이터저장부(139)는 동작데이터, 변환데이터, 송수신 시간에 대한 정보, 온도정보, 습도정보를 실시간으로 저장하되, 철도차량(100)의 운행시간에 따라 저장할 수도 있고, 운행시간을 날짜, 시간, 분, 초별로 나누어 저장할 수도 있다.
또한, 제1 데이터저장부(139)는 동작데이터, 변환데이터, 송수신 시간에 대한 정보, 온도정보, 습도정보를 이벤트화하여 저장할 수도 있다.
제1 통신부(141)는 차량유지보수부(150)와 유무선으로 연결되어 동작데이터, 변환데이터, 송수신 시간에 대한 정보, 온도정보, 습도정보를 차량유지보수부(150)에 제공하고, 차량유지보수부(150)로부터 철도차량(100)이 운행하는 동안 유지보수에 필요한 유지보수데이터를 제공받는다. 이러한 제1 통신부(141)는 제1 송신부와 제1 수신부를 포함한다. 즉, 제1 통신부(141)는 제1 송신부를 이용하여 차량유지보수부(150)에 동작데이터, 변환데이터, 송수신 시간에 대한 정보, 온도정보, 습도정보를 전송하고, 제1 수신부를 이용하여 차량유지보수부(150)로부터 철도차량(100)이 운행하는 동안 유지보수에 필요한 유지보수데이터를 전송받을 수 있다.
지금까지 설명한 온보드메인부(130)는 상태감시부(131), RTC(Real Time Clock)부(133), 제1 온도검출부(135), 습도검출부(137), 제1 데이터저장부(139) 및 제1 통신부(141)를 하나의 온보드로 형성함으로써, 운행중인 철도차량(100)에 대한 동작상태를 용이하게 체크할 수 있을 뿐만 아니라 유지보수를 효율적으로 할 수 있다.
차량유지보수부(150)는 온보드메인부(130)와 물리적으로 체결되거나 분리되고, 철도차량(100)이 운행하는 동안 유지보수에 필요한 각종 데이터를 온보드제어부로부터 제공받아 상기 전기전자제어 부품의 동작상태를 체크하면서 제어한다. 이러한 차량유지보수부(150)는 제2 통신부(157), 제2 온도검출부(155), 메인제어부(151), 제2 데이터저장부(159) 및 위험도현시부(153)를 포함할 수 있다.
제2 통신부(157)는 제1 통신부(141)와 유무선으로 연결되어 철도차량(100)이 운행하는 동안 유지보수에 필요한 유지보수데이터를 제1 통신부(141)에 제공하고, 제1 통신부(141)로부터 동작데이터, 변환데이터, 송수신 시간에 대한 정보, 온도정보, 습도정보를 제공받는다. 이러한 제2 통신부(157)는 제2 송신부와 제2 수신부를 포함한다. 즉, 제2 통신부(157)는 제2 송신부를 이용하여 제1 수신부에 철도차량(100)이 운행하는 동안 유지보수에 필요한 유지보수데이터를 전송하고, 제2 수신부를 이용하여 제1 송신부로부터 동작데이터, 변환데이터, 송수신 시간에 대한 정보, 온도정보, 습도정보를 전송받을 수 있다.
제2 온도검출부(155)는 철도차량(100)의 외부온도를 측정한다. 이러한 제2 온도검출부(155)는 후술할 메인제어부(151)에 위험도 연산 및 메인제어부(151)의 상대습도 위험도를 제공하기위하여 외부온도를 측정하고, 측정된 외부온도에 대한 정보를 메인제어부(151)에 제공할 수 있다.
메인제어부(151)는 제2 통신부(157)로부터 동작데이터, 변환데이터, 송수신 시간에 대한 정보, 온도정보, 습도정보를 제공받고, 제2 온도검출부(155)로부터 외부온도를 제공받아 연산하여 철도차량(100)의 유지보수에 필요한 각종 데이터와 위험도를 연산하고 명령을 실행하도록 제어한다. 이러한 메인제어부(151)는 적어도 하나 이상의 온보드메인부(130)와 연결될 수 있으며, 각각의 온보드메인부(130)로부터 동작데이터, 변환데이터, 송수신 시간에 대한 정보, 온도정보, 습도정보, 외부온도를 제공받아 철도차량(100)의 유지보수에 필요한 각종 데이터를 연산하여 수치화할 수 있다. 이와 같이, 수치화된 데이터를 이용하여 환경위험도와 부품위험도를 후술할 위험도현시부(153)에 제공할 수 있다.
예를 들어, 메인제어부(151)는 A1=온도정보 연산(1~10), B1=습도정보 연산(1~10), C1=습도정보 연산(1~10)이라고 가정하면, 환경 위험도는 A1*B1*C1=(1~1000)로 연산하여 수치화할 수 있고, A2=동작데이터 연산(1~10), B2=송수신 시간에 대한 정보 연산(1~10), C2=변환데이터 연산(1~10)이라고 가정하면, 부품 위험도는 A2*B2*C2=(1~1000)로 연산하여 수치화할 수 있다.
즉, 메인제어부(151)는 환경위험도와 부품위험도에 각각의 요소를 곱한 값을 1000이하로 유지하기 위해 유지보수자 또는 관리자는 유지보수 방향에 따라 위험도를 1000 이하로 낮추는 것이 바람직하며, 환경위험도와 부품위험도의 요소가 8 이상이면 유지보수 방향에 따라 조치를 취하여 8 이하로 낮추는 것이 바람직하다.
제2 데이터저장부(159)는 메인제어부(151)와 연결되어 메인제어부(151)에서 발생하는 유지보수데이터를 저장한다. 이러한 제2 데이터저장부(159)는 유지보수데이터를 실시간으로 저장하되, 철도차량(100)의 운행시간에 따라 저장할 수도 있고, 운행시간을 날짜, 시간, 분, 초별로 나누어 저장할 수도 있다.
또한, 제2 데이터저장부(159)는 유지보수데이터를 이벤트화하여 저장할 수도 있다.
또한, 제2 데이터저장부(159)는 유지보수데이터뿐만 아니라 메인제어부(151)로부터 동작데이터, 변환데이터, 송수신 시간에 대한 정보, 온도정보, 습도정보를 실시간으로 제공받아 저장할 수 있다.
위험도현시부(153)는 메인제어부(151)로부터 유지보수데이터를 제공받아 유지보수데이터에 대한 정보를 디스플레이하거나 위험도를 디스플레이한다. 이러한 위험도현시부(153)는 관리자 등이 실시간으로 유지보수데이터에 대한 정보를 확인할 수 있도록 디스플레이할 수 있고, 메인제어부(151)로부터 동작데이터, 변환데이터, 송수신 시간에 대한 정보, 온도정보, 습도정보를 실시간으로 제공받아 디스플레이할 수 있다.
게다가, 위험도현시부(153)는 메인제어부(151)로부터 철도차량(100)의 유지보수에 필요한 각종 데이터뿐만 아니라 환경위험도와 부품위험도를 연산하는 과정을 디스플레이할 수 있다. 또한, 환경위험도와 부품위험도에 대한 정보를 관리자 등에게 알릴 수 있는 알림기능도 포함할 수 있다.
또한, 위험도현부시부는 메인제어부(151)로부터 철도차량(100)의 유지보수에 필요한 각종 데이터를 제공받아 철도차량(100)의 유지보수에 필요한 위험도와 이력을 현시하고, 유지보수 방향을 현시할 수 있다.
또한, 지금까지 설명한 차량유지보수부(150)는 포터블로 형성되어 유지보수자 또는 관리자가 장소에 구애없이 가지고 다니면서, 온보드메인부(130)와 유무선으로 연결할 수도 있고, 철도차량(100)이 정차하는 역마다 배치되어 정차되거나 정지한 철도차량(100)에 배치되는 온보드메인부(130)와 유무선으로 연결할 수도 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
Claims (3)
- 철도차량;
상기 철도차량에 설치되는 전기전자제어 부품과 전기적으로 연결되어 상기 전기전자제어 부품의 동작상태를 실시간으로 측정하고 상기 전기전자제어 부품과 그의 주변의 온도와 습도를 센싱하면서 상기 철도차량이 운행하는 가동시간을 실시간으로 체크하는 온보드메인부; 및
상기 온보드메인부와 물리적으로 체결되거나 분리되고, 상기 철도차량이 운행하는 동안 유지보수에 필요한 각종 데이터를 상기 온보드제어부로부터 제공받아 상기 전기전자제어 부품의 동작상태를 체크하면서 제어하는 차량유지보수부;
를 포함하는 철도차량용 위험도 분석 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 온보드메인부는
상기 전기전자제어 부품의 동작상태를 실시간으로 센싱하고, 센싱되는 동작데이터에 대한 신호상태를 감시하되, 제공되는 상기 동작데이터를 연산하여 변환데이터로 변환하는 상태감시부;
상기 철도차량에 대한 운행시간을 측정하고, 상기 운행시간 중 각종 유지보수에 필요한 상기 동작데이터와 상기 변환데이터의 송수신 시간에 대한 정보를 제공하는 RTC(Real Time Clock)부;
상기 전기전자제어 부품과 그의 주변의 온도를 측정하고, 유지보수에 필요한 온도정보를 제공하는 제1 온도검출부;
상기 전기전자제어 부품과 그의 주변의 습도를 측정하고, 유지보수에 필요한 습도정보를 제공하는 습도검출부;
상기 상태감시부, 상기 RTC(Real Time Clock)부, 상기 제1 온도검출부 및 상기 습도검출부로부터 발생하는 상기 동작데이터, 상기 변환데이터, 상기 송수신 시간에 대한 정보, 상기 온도정보, 상기 습도정보를 저장하는 제1 데이터저장부; 및
상기 차량유지보수부와 유무선으로 연결되어 상기 동작데이터, 상기 변환데이터, 상기 송수신 시간에 대한 정보, 상기 온도정보, 상기 습도정보를 상기 차량유지보수부에 제공하고, 상기 차량유지보수부로부터 상기 철도차량이 운행하는 동안 유지보수에 필요한 유지보수데이터를 제공받는 제1 통신부;를 포함하는 철도차량용 위험도 분석 시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 차량유지보수부는
상기 제1 통신부와 유무선으로 연결되어 상기 철도차량이 운행하는 동안 유지보수에 필요한 상기 유지보수데이터를 상기 제1 통신부에 제공하고, 상기 제1 통신부로부터 상기 동작데이터, 상기 변환데이터, 상기 송수신 시간에 대한 정보, 상기 온도정보, 상기 습도정보를 제공받는 제2 통신부;
상기 철도차량의 외부온도를 측정하는 제2 온도검출부;
상기 제2 통신부로부터 상기 동작데이터, 상기 변환데이터, 상기 송수신 시간에 대한 정보, 상기 온도정보, 상기 습도정보를 제공받고, 상기 제2 온도검출부로부터 상기 외부온도를 제공받아 연산하여 상기 철도차량의 유지보수에 필요한 상기 각종 데이터와 위험도를 연산하고 명령을 실행하도록 제어하는 메인제어부;
상기 메인제어부와 연결되어 상기 메인제어부에서 발생하는 상기 유지보수데이터를 저장하는 제2 데이터저장부; 및
상기 메인제어부로부터 상기 유지보수데이터를 제공받아 상기 유지보수데이터에 대한 정보를 디스플레이하거나 위험도를 디스플레이하는 위험도현시부;를 포함하는 철도차량용 위험도 분석 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120138067A KR20140070051A (ko) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | 철도차량용 위험도 분석 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120138067A KR20140070051A (ko) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | 철도차량용 위험도 분석 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140070051A true KR20140070051A (ko) | 2014-06-10 |
Family
ID=51125037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120138067A KR20140070051A (ko) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | 철도차량용 위험도 분석 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20140070051A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108196525A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-22 | 卡斯柯信号有限公司 | 高速列车运行控制系统的运行安全风险动态分析方法 |
| KR20220149862A (ko) * | 2021-04-30 | 2022-11-09 | (주)성신알에스티 | 철도차량 사전진단 통합 유지보수 시스템 |
-
2012
- 2012-11-30 KR KR1020120138067A patent/KR20140070051A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108196525A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-22 | 卡斯柯信号有限公司 | 高速列车运行控制系统的运行安全风险动态分析方法 |
| CN108196525B (zh) * | 2017-12-27 | 2019-11-12 | 卡斯柯信号有限公司 | 高速列车运行控制系统的运行安全风险动态分析方法 |
| KR20220149862A (ko) * | 2021-04-30 | 2022-11-09 | (주)성신알에스티 | 철도차량 사전진단 통합 유지보수 시스템 |
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