KR20190090727A - Sensor svstem for railway vehicle - Google Patents
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- B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
Abstract
Description
본 발명은 철도 차량의 센서 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 센서들의 장착을 위한 추가적인 가공을 최소화하고, 신호선과 같은 배선을 단순화하면서도 감지 성능이 향상된 철도 차량의 센서 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor system of a railroad vehicle, and more particularly, to a sensor system of a railroad vehicle which minimizes further processing for mounting sensors and improves sensing performance while simplifying wiring such as signal lines.
현재 철도 차량에 사용되는 부품들은 주기적으로 진단되고, 진단 시 이상이 발견된 경우 수리나 교체를 하고 있다. 그러나, 철도 시스템은 대량 수송 체계이므로 철도 시스템에서 사고가 발생하는 경우 대형 사고가 될 가능성이 높다. 이에 따라, 사고 예방 및 유지/보수 비용을 절감하기 위하여 주기적인 진단에서 상태 기반 유지 보수(Condition Based Maintenance; CBM) 체계를 도입해야 할 필요성이 커지고 있다.Currently, parts used in railway vehicles are regularly diagnosed and repaired or replaced when abnormalities are found at the time of diagnosis. However, since the railway system is a mass transportation system, it is likely to be a large accident if an accident occurs in the railway system. Accordingly, in order to reduce accident prevention and maintenance / repair costs, there is a growing need to introduce a condition based maintenance (CBM) system in periodic diagnosis.
또한, 대형 사고를 초래하는 철도 부품들의 고장 외에도 부품들의 경미한 고장이 발생하게 되면, 철도 차량이 정시에 목적지에 도착하지 못할 수 있다. 정시도착율은 국민들의 편익 측면에서 매우 중요한 항목으로 국가에서 엄격하게 관리하고 있다. 따라서, 정시도착율의 저하를 가져올 수 있는 철도 차량 부품들의 상태 진단이 필요하다.In addition, if a slight failure of the parts occurs in addition to the failure of the railway parts that cause a large accident, the railroad car may not reach the destination on time. On-time arrival rate is a very important item in terms of people's benefits and is strictly controlled by the state. Therefore, there is a need for a diagnosis of the condition of railway vehicle parts that can lead to a decrease in on-time arrival rate.
이러한 진단을 위하여 철도 차량에는 대차의 주요 부품에 결함 발생을 조기에 검출할 수 있도록 다양한 센서들이 부착되고, 센서들에서 측정된 데이터를 정밀 분석하여 실시간으로 고장을 진단 예측할 수 있는 다양한 계측기가 장착될 필요가 있다.For this diagnosis, a variety of sensors are attached to railway vehicles to detect defects early on major parts of the truck, and various instruments that can accurately diagnose and predict failures in real time by analyzing the data measured by the sensors are equipped. There is a need.
한편, 다양한 산업 분야에서 진단 대상에 대한 진단 방법이 개발되고 있다. 진단 대상의 결함 가능성은 열, 소리, 진동 등을 통하여 확인될 수 있다. 열이나 소리를 이용한 진단 방법은 사용자가 진단 대상의 결함을 용이하게 식별할 수 있는 반면, 진단 대상의 결함이 상당히 진행된 후에야 진단 대상의 결함을 식별할 수 있다. 또한, 진동을 이용한 진단 방법은 가장 빨리 진단 대상의 결함 가능성을 예측할 수 있는 반면, 데이터의 샘플링 시간을 매우 짧게 설정하고 데이터를 수집해야 하므로, 데이터의 양이 너무 많아 용량이 매우 큰 메모리가 필요할 수 있고, 측정된 데이터를 분석하기 위하여 주파수 변환이 필요하기에 여러 가지 계산을 위한 메모리 자원이 지나치게 증가할 수 있다.Meanwhile, diagnostic methods for diagnosis targets have been developed in various industries. The possibility of a defect of a diagnosis target may be confirmed through heat, sound, vibration, and the like. The diagnostic method using heat or sound enables a user to easily identify a defect of the diagnosis object, but can only identify a defect of the diagnosis object after the defect of the diagnosis object has progressed considerably. In addition, while the diagnostic method using vibration can predict the defect possibility of the diagnosis object as soon as possible, it is necessary to set the sampling time of the data very short and collect the data. In addition, since the frequency conversion is required to analyze the measured data, memory resources for various calculations may be excessively increased.
그런데, 철도 차량은 한정된 메모리 자원을 가지고 있기 때문에, 철도 차량의 다양한 부품들을 위한 각각의 진단 방법을 수행하기가 어려웠다. 또한, 철도 차량 외부에 있는 진단 서버에서 철도 차량의 다양한 부품들을 위한 각각의 진단 방법을 수행하고자 하는 경우에는, 철도 차량에서 진단 서버로 데이터를 송신하여야 하는데 송신되어야 하는 데이터의 양이 너무 많은 문제점이 있었다. 이에 따라 철도 차량 외부에 있는 진단 서버에서 철도 차량의 다양한 부품들을 위한 각각의 진단 방법을 수행하는 것 역시 실현되기가 매우 어려웠다. 나아가, 철도 차량의 차체에는 다양한 센서 및 계측기를 장착할 만한 공간이 부족하고, 공간을 확보한다 하여도 철도 차량의 대차 틀에 센서 및 계측기의 체결을 위한 별도의 볼트 홀 등을 가공해야 하는 번거로움이 있었다. 더욱이, 이러한 가공은 차체의 강성을 저하시킬 수도 있다.However, since railway vehicles have limited memory resources, it is difficult to carry out respective diagnostic methods for various parts of railway vehicles. In addition, when the diagnostic server outside the railway vehicle is to perform each diagnostic method for the various components of the railway vehicle, data must be transmitted from the railway vehicle to the diagnostic server, but the amount of data to be transmitted is too large. there was. Accordingly, it was also very difficult to implement each diagnostic method for various parts of the railway vehicle in a diagnostic server outside the railway vehicle. Furthermore, there is not enough space to install various sensors and measuring instruments in the body of a railway vehicle, and even if the space is secured, it is troublesome to process a separate bolt hole for fastening the sensors and measuring instruments to the railway frame of the railway vehicle. There was this. Moreover, such processing may lower the rigidity of the vehicle body.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 센서 및 계측기의 장착을 위한 추가적인 가공을 최소화하고, 신호선과 같은 배선을 단순화하면서도 철도 차량의 다양한 진단을 분류하여 각 진단에 맞는 센서를 적소에 배치함으로써, 통신 부하 및 통신 불량을 극소화하면서 감지 성능 및 진단의 정확성이 향상된 철도 차량의 센서 시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been created to solve the above problems, the object of the present invention is to minimize the additional processing for the mounting of sensors and measuring instruments, and to simplify the wiring such as signal lines while classifying the various diagnostics of railway vehicles By providing a sensor for each diagnosis in place, it is possible to provide a sensor system of a railroad vehicle, which minimizes communication loads and communication failures while improving detection performance and accuracy of diagnosis.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 센서 시스템은, 휠의 진동, 가속도, 및 온도를 감지하도록 상기 휠에 장착되는 휠 센서모듈과, 모터들이 모여있는 모터 블록의 온도, 모터들에 공급되는 전력, 철도 차량의 속도, 및 모터와 축을 연결하는 기어들이 모여있는 기어 박스의 진동을 감지하도록 상기 모터 블록 근처에 장착되는 구동 센서모듈과, 대차의 진동 감지하도록 대차 틀에 장착되는 헌팅 센서모듈과, 배전반의 온도 및 상기 모터 블록의 온도를 감지하도록 상기 배전반의 근처 및 상기 모터 블록의 근처에 장착되는 열화상 센서모듈과, 상기 휠 센서모듈, 상기 구동 센서모듈, 상기 헌팅 센서모듈, 및 상기 열화상 센서모듈의 정보를 종합하는 로컬 서버로서 기능하는 계측기와, 상기 계측기와 통신하여 집약적인 처리를 수행하는 서버와, 상기 서버와 통신하여 상기 휠 센서모듈, 상기 구동 센서모듈, 상기 헌팅 센서모듈, 및 상기 열화상 센서모듈에서 감지된 상태를 실시간으로 디스플레이 하는 모니터를 포함할 수 있다.The sensor system of a railroad vehicle according to an embodiment of the present invention for achieving this object, the wheel sensor module mounted to the wheel to sense the vibration, acceleration, and temperature of the wheel, the temperature of the motor block in which the motor, A drive sensor module mounted near the motor block to sense the power supplied to the motors, the speed of the railroad car, and the gear box in which the gears connecting the motor and the shaft are gathered, and the bogie frame to detect the vibration of the bogie A hunting sensor module, a thermal image sensor module mounted near the switchboard and near the motor block to sense the temperature of the switchboard and the temperature of the motor block, the wheel sensor module, the driving sensor module, and the hunting sensor. A measuring instrument which functions as a local server for integrating information of the module and the thermal image sensor module, and intensive processing in communication with the measuring instrument And a monitor configured to communicate with the server to display in real time a state detected by the wheel sensor module, the driving sensor module, the hunting sensor module, and the thermal image sensor module.
상기 헌팅 센서모듈은 상기 휠 센서모듈, 상기 구동 센서모듈, 상기 열화상 센서모듈, 및 그 자체에 안정적이지 못한 신호가 감지되었을 때에 이를 상기 계측기에 전달하도록 기능할 수 있다.The hunting sensor module may function to transmit a signal that is not stable to the wheel sensor module, the driving sensor module, the thermal image sensor module, and itself, to the measuring instrument.
상기 휠 센서모듈의 센서들, 상기 구동 센서모듈의 센서들, 상기 헌팅 센서모듈의 센서들, 및 상기 열화상 센서모듈의 센서들은 집적회로를 통한 ADC(analog-digital conversion) 및 통신을 수행하는 각각의 보드와 연결되며, 상기 보드들은 각각 소형 알루미늄 케이스에 내장될 수 있다.The sensors of the wheel sensor module, the sensors of the driving sensor module, the sensors of the hunting sensor module, and the sensors of the thermal image sensor module each perform analog-digital conversion (ADC) and communication through an integrated circuit. The boards are connected to the boards, and each of the boards may be embedded in a small aluminum case.
상기 휠 센서모듈, 상기 구동 센서모듈, 및 상기 열화상 센서모듈은 ADC된 데이터를 다채널 데이터의 전송이 가능한 랜선을 통한 랜통신으로 상기 계측기에 전송할 수 있다.The wheel sensor module, the driving sensor module, and the thermal image sensor module may transmit ADC data to the measuring device through LAN communication through a LAN line capable of transmitting multi-channel data.
상기 휠 센서모듈은, 휠의 2축 진동을 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 휠 2축 진동 센서, 휠의 3축 가속도를 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 휠 3축 가속도 센서, 및 휠의 온도를 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 휠 온도 센서를 포함할 수 있다.The wheel sensor module detects two-axis vibration of the wheel and transmits a signal thereof to the measuring instrument. The sensor may include a wheel temperature sensor that senses a temperature of the wheel and transmits a signal thereof to the meter.
상기 휠 센서모듈은 트라이포드에 연결된 축의 비틀림 각도 및 축의 토크를 측정하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하도록 트라이포드에 설치되는 축 비틀림 센서와 연결될 수 있다.The wheel sensor module may be connected to an axis torsion sensor installed in the tripod to measure the torque of the axis and the torque of the axis connected to the tripod and transmit a signal thereof to the measuring instrument.
상기 구동 센서모듈은, 상기 모터 블록의 온도를 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 모터 블록 온도 센서, 모터들에 공급되는 전력을 검출하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 모터 파워 센서, 상기 철도 차량의 속도를 측정하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 대차 속도 센서, 및 상기 기어 박스의 진동을 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 기어 박스 진동 센서를 포함할 수 있다.The driving sensor module may include a motor block temperature sensor that senses a temperature of the motor block and transmits a signal thereof to the measuring instrument, a motor power sensor that detects power supplied to the motors and transmits a signal thereof to the measuring instrument; It may include a bogie speed sensor for measuring the speed of the railroad vehicle and transmitting a signal thereof to the measuring instrument, and a gearbox vibration sensor for detecting vibration of the gearbox and transmitting a signal thereof to the measuring instrument.
상기 헌팅 센서모듈은, 상기 대차의 진동을 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 대차 진동 센서를 포함할 수 있다.The hunting sensor module may include a balance vibration sensor for detecting a vibration of the balance and transmitting a signal thereof to the measuring instrument.
상기 헌팅 센서모듈은 상기 휠 센서모듈, 상기 구동 센서모듈, 및 상기 열화상 센서모듈의 모든 배선들을 하나의 랜선으로 통합하는 배선을 통하여 상기 계측기에 데이터를 전송하는 스위치허브 기능을 수행할 수 있다.The hunting sensor module may perform a switch hub function for transmitting data to the meter through a wire integrating all wires of the wheel sensor module, the driving sensor module, and the thermal image sensor module into a single LAN line.
상기 헌팅 센서모듈에서는 상기 휠 센서모듈, 상기 구동 센서모듈, 및 상기 열화상 센서모듈의 모든 배선 그리고 상기 대차 진동 센서가 집적회로를 통한 ADC 및 통신을 수행하는 보드와 연결될 수 있다.In the hunting sensor module, all wires of the wheel sensor module, the driving sensor module, the thermal image sensor module, and the balance vibration sensor may be connected to an ADC and a board performing communication through an integrated circuit.
상기 열화상 센서모듈은, 적외선으로 열을 추적하여 대상물의 형상에서 온도의 분포를 이미지로 생성하는 열화상 카메라를 포함할 수 있다.The thermal imaging sensor module may include a thermal imaging camera that tracks heat with infrared rays and generates a distribution of temperature in an image of an object as an image.
상기 열화상 카메라는 다채널을 통합하도록 복수개가 구비될 수 있다.The thermal imaging camera may be provided in plural to integrate multiple channels.
본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 센서 시스템은, 상기 계측기의 장착을 위한 구성으로서, 철도 차량의 하부에 형성된 대차 틀에 장착되는 가이드부, 상기 가이드부에 체결되는 마운팅 하우징, 및 상기 계측기가 구비되어 상기 마운팅 하우징에 체결되는 계측기 하우징을 더 포함할 수 있다.Sensor system of a railroad vehicle according to an embodiment of the present invention, as a configuration for mounting the measuring instrument, a guide portion mounted to the trolley frame formed in the lower portion of the railroad vehicle, a mounting housing fastened to the guide portion, and the measuring device It may further include a measuring instrument housing is fastened to the mounting housing.
본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 센서 시스템은, 상기 휠 센서모듈의 장착을 위한 구성으로서, 휠 베어링 케이스의 커버를 조립하기 위하여 상단에 볼트가 체결되는 기존의 볼트홀을 이용하여 상기 휠 베어링 케이스에 결합되는 휠 센서모듈 브래킷 및 상기 기존의 볼트홀에 대응되도록 상기 휠 센서모듈 브래킷에 형성되는 볼트 체결홀을 더 포함할 수 있다.Sensor system of a railroad vehicle according to an embodiment of the present invention, as a configuration for mounting the wheel sensor module, using the existing bolt hole that the bolt is fastened to the top to assemble the cover of the wheel bearing case the wheel bearing A wheel sensor module bracket coupled to the case may further include a bolt fastening hole formed in the wheel sensor module bracket to correspond to the existing bolt hole.
상기 기존의 볼트홀에 체결되는 볼트는 기존의 볼트에 비하여 상기 휠 센서모듈 브래킷의 볼트 체결부 두께만큼 긴 길이를 가질 수 있다.The bolt fastened to the existing bolt hole may have a length longer than the thickness of the bolt fastening portion of the wheel sensor module bracket compared to the conventional bolt.
본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 센서 시스템은, 상기 구동 센서모듈의 장착을 위한 구동 센서모듈 브래킷을 더 포함하며, 상기 구동 센서모듈 브래킷은, 상기 모터 블록에 결합되도록 일정한 길이를 가지며 길이 방향이 평행하도록 한 쌍이 이격되어 형성되는 결합부와, 상기 결합부가 볼트와 같은 체결부재에 의해 상기 모터 블록에 결합되도록 상기 결합부에 형성된 상기 볼팅홀과, 상기 구동 센서모듈이 지지되도록 상기 평행한 한 쌍의 결합부를 연결하는 판 형상으로 형성되어 상기 결합부와 연결되는 부분이 절곡되는 지지부와, 와이어 부재로 상기 구동 센서모듈을 상기 지지부에 묶어서 고정시킬 수 있도록 상기 지지부의 절곡된 부분에 천공되는 제1 밴딩홀과, 와이어 부재로 상기 구동 센서모듈을 상기 지지부에 묶어서 고정시킬 수 있도록 상기 지지부의 판 형상에 천공되는 제2 밴딩홀을 포함할 수 있다.The sensor system of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention further includes a drive sensor module bracket for mounting the drive sensor module, wherein the drive sensor module bracket has a predetermined length to be coupled to the motor block and has a longitudinal direction. A coupling part formed to be spaced apart from each other so that the pair is parallel, the bolting hole formed in the coupling part such that the coupling part is coupled to the motor block by a fastening member such as a bolt, and the parallel sensor so that the driving sensor module is supported. A support part formed in a plate shape connecting a pair of coupling parts to be bent and a part connected to the coupling part, and punched in a bent portion of the support part so as to bind and fix the driving sensor module to the support part by a wire member. 1 bending hole and the wire member can be fixed to the drive sensor module by binding to the support It can include a second bending hole is drilled in the plate shape of the support.
본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 센서 시스템은, 상기 헌팅 센서모듈의 장착을 위한 헌팅 센서모듈 브래킷을 더 포함하며, 상기 헌팅 센서모듈 브래킷은, 상기 헌팅 센서모듈이 삽입되어 안착되도록 상면이 개구된 직육면체 형상으로 형성되는 헌팅 센서모듈 하우징과, 상기 대차 틀의 폭 방향 양면을 감싸도록 상기 헌팅 센서모듈 하우징으로부터 상기 대차 틀의 폭 방향으로 돌출되어 절곡되는 지지대와, 상기 대차 틀의 폭 방향 양면을 죄임으로써 상기 헌팅 센서모듈 브래킷이 상기 대차 틀에 고정되도록 상기 절곡된 지지대에 구비되는 죔 볼트를 포함할 수 있다.The sensor system of a railroad vehicle according to an embodiment of the present invention further includes a hunting sensor module bracket for mounting the hunting sensor module, and the hunting sensor module bracket has an upper surface opening so that the hunting sensor module is inserted and seated. A hunting sensor module housing formed in a rectangular parallelepiped shape, a support protruding from the hunting sensor module housing in the width direction of the balance frame so as to surround the width direction both sides of the balance frame, and the width direction both sides of the balance frame. By tightening the hunting sensor module bracket may include a fastening bolt provided on the bent support to be fixed to the balance frame.
본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 센서 시스템은, 상기 열화상 센서모듈의 장착을 위한 열화상 센서모듈 브래킷을 더 포함하며, 상기 열화상 센서모듈 브래킷은, 상기 열화상 카메라를 요구되는 면에 장착하도록 기능하는 장착부 및 상기 열화상 카메라를 상기 장착부에 회전 가능하게 결합시키도록 기능하는 힌지부를 포함할 수 있다.The sensor system of a railroad vehicle according to an embodiment of the present invention further includes a thermal image sensor module bracket for mounting the thermal image sensor module, wherein the thermal image sensor module bracket includes a surface of the thermal image camera. It may include a mounting portion for mounting and a hinge portion for rotatably coupling the thermal imaging camera to the mounting portion.
상기 축 비틀림 센서는, 전체적인 형상이 중공을 갖는 원통형상으로 형성되며, 상기 중공의 반을 포함하도록 반원 형상으로 형성되는 제1 반원부와, 상기 중공의 나머지 반을 포함하도록 반원 형상으로 형성되는 제2 반원부와, 상기 제1 반원부와 상기 제2 반원부가 결합되도록 기능하는 체결부를 포함할 수 있다.The axial torsion sensor may be formed in a cylindrical shape having a hollow shape in its entirety, a first semicircular portion formed in a semicircular shape to include a half of the hollow, and a semicircular shape formed to include the other half of the hollow. And a semi-circular part and a fastening part that functions to couple the first semi-circular part and the second semi-circular part.
본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 센서 시스템은, 모터를 냉각하기 위한 송풍기의 진동, 가속도, 및 전력을 감지하도록 상기 송풍기에 장착되는 송풍기 센서모듈을 더 포함할 수 있다.The sensor system of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention may further include a blower sensor module mounted to the blower to detect vibration, acceleration, and power of the blower for cooling the motor.
상기 헌팅 센서모듈은 상기 송풍기 센서모듈에 안정적이지 못한 신호가 감지되었을 때에 이를 상기 계측기에 전달하도록 기능할 수 있다.The hunting sensor module may function to deliver a signal that is not stable to the blower sensor module to the measuring instrument.
상기 송풍기 센서모듈의 센서들은 집적회로를 통한 ADC 및 통신을 수행하는 보드와 연결되며, 상기 보드는 소형 알루미늄 케이스에 내장될 수 있다.Sensors of the blower sensor module are connected to a board for communicating with the ADC and an integrated circuit through an integrated circuit, and the board may be embedded in a small aluminum case.
상기 송풍기 센서모듈은 ADC된 데이터를 다채널 데이터의 전송이 가능한 랜선을 통한 랜통신으로 상기 계측기에 전송할 수 있다.The blower sensor module may transmit the ADC data to the meter through LAN communication through a LAN line capable of transmitting multi-channel data.
상기 송풍기 센서모듈은, 상기 송풍기의 진동을 측정하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 송풍기 진동 센서, 상기 송풍기의 가속도를 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 송풍기 가속도 센서, 및 상기 송풍기에 공급되는 전력을 검출하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 송풍기 파워 센서를 포함할 수 있다.The blower sensor module may include: a blower vibration sensor for measuring vibration of the blower and transmitting a signal thereof to the measuring instrument; a blower acceleration sensor for detecting an acceleration of the blower and transmitting a signal thereof to the measuring instrument; and It may include a blower power sensor for detecting the power to be supplied and transmits a signal thereto.
본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 센서 시스템은, 상기 송풍기 센서모듈의 장착을 위한 구성으로서, 상기 송풍기 진동 센서 또는 상기 송풍기 가속도 센서, 그리고 상기 송풍기 파워 센서를 상기 송풍기 센서모듈에 연결하는 센서 커넥터를 더 포함할 수 있다.Sensor system of a railroad vehicle according to an embodiment of the present invention, the configuration for mounting the blower sensor module, the sensor connector for connecting the blower vibration sensor or the blower acceleration sensor, and the blower power sensor to the blower sensor module. It may further include.
상기 송풍기 센서모듈은 송풍기 주변장치에 연결되어 고정될 수 있다.The blower sensor module may be connected to and fixed to a blower peripheral device.
상기 송풍기 센서모듈은 진동과 전류를 동시에 아날로그로 측정한 후에 측정된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변경하여 상기 계측기에 전송할 수 있다.The blower sensor module may simultaneously measure vibration and current in analog, and then convert the measured analog signal into a digital signal and transmit the same to the measuring instrument.
상기 계측기는 인터넷 통신을 통하여 데이터를 분석할 수 있다.The instrument may analyze the data through internet communication.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 휠 센서모듈, 구동 센서모듈, 헌팅 센서모듈, 열화상 센서모듈, 및 송풍기 센서모듈로 분류된 센서모듈들이 각각 적소에 배치됨으로써, 통신 부하 및 통신 불량을 극소화하면서 감지 성능 및 진단의 정확성이 향상될 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the sensor modules classified into the wheel sensor module, the driving sensor module, the hunting sensor module, the thermal image sensor module, and the blower sensor module are respectively disposed in place, thereby causing communication load and communication failure. The detection performance and the accuracy of the diagnosis can be improved while minimizing the
또한, 센서모듈들 및 계측기를 장착하기 위한 추가적인 가공이 최소화되고, 신호선과 같은 배선이 단순화됨으로써 기존 철도 차량에 대한 호환성이 향상되고, 공간활용도가 증대될 수 있다.In addition, further processing for mounting the sensor modules and the measuring instrument is minimized, and wiring such as signal lines can be simplified, thereby improving compatibility with existing railway vehicles and increasing space utilization.
나아가, 추가적인 가공 없이도 센서모듈들 및 계측기의 장착성이 개선될 수 있다.Furthermore, the mountability of the sensor modules and the instrument can be improved without further processing.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 센서 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 계측기의 장착을 위한 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 계측기의 장착을 위한 가이드부의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 계측기의 장착을 위한 변형예에 따른 가이드부의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 계측기가 장착된 상태를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 계측기가 장착된 철도 차량의 모습을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 휠 센서모듈, 구동 센서모듈, 및 헌팅 센서모듈의 배치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 휠 센서모듈의 사시도이다.
도 9 내지 도 12은 제1 휠 타입에 따른 휠 센서모듈의 정면도, 측면도, 배면도, 사시도이다.
도 13 내지 도 16는 제2 휠 타입에 따른 휠 센서모듈의 정면도, 측면도, 배면도, 사시도이다.
도 17 내지 도 20은 제3 휠 타입에 따른 휠 센서모듈의 정면도, 측면도, 배면도, 사시도이다.
도 21 내지 도 24는 제4 휠 타입에 따른 휠 센서모듈의 정면도, 측면도, 배면도, 사시도이다.
도 25 내지 도 28은 본 발명의 실시예에 따른 구동 센서모듈 브래킷의 정면도, 측면도, 배면도, 사시도이다.
도 29은 본 발명의 실시예에 따른 헌팅 센서모듈이 대차 틀에 장착되는 위치를 보여주는 도면이다.
도 30은 대차 틀에 장착된 헌팅 센서모듈 브래킷의 사시도이다.
도 31는 본 발명의 실시예에 따른 헌팅 센서모듈 중 하나의 열화상 카메라의 장착을 보여주는 도면이다.
도 32은 본 발명의 실시예에 따른 축 비틀림 센서가 트라이포드에 장착되는 위치를 보여주는 도면이다.
도 33은 본 발명의 실시예에 따른 송풍기 센서모듈이 장착된 송풍기의 사시도이다.
도 34는 본 발명의 실시예에 따른 송풍기 센서모듈이 송풍기에 장착되는 위치를 보여주는 도면이다.
도 35 및 도 36는 본 발명의 실시예에 따른 배선 장착 예를 보여주는 도면이다.1 is a schematic configuration diagram of a sensor system of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a configuration for mounting the measuring instrument according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of a guide unit for mounting a measuring instrument according to an embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram of a guide unit according to a modification for mounting a measuring instrument according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a state in which a measuring instrument according to an embodiment of the present invention is mounted.
6 is a view showing a state of a railway vehicle equipped with a measuring instrument according to an embodiment of the present invention.
7 is a view schematically showing the arrangement of the wheel sensor module, the drive sensor module, and the hunting sensor module according to an embodiment of the present invention.
8 is a perspective view of a wheel sensor module according to an embodiment of the present invention.
9 to 12 are front, side, rear and perspective views of the wheel sensor module according to the first wheel type.
13 to 16 are front, side, rear and perspective views of the wheel sensor module according to the second wheel type.
17 to 20 are front, side, rear and perspective views of the wheel sensor module according to the third wheel type.
21 to 24 are front, side, rear and perspective views of the wheel sensor module according to the fourth wheel type.
25 to 28 are front, side, rear, and perspective views of the driving sensor module bracket according to the embodiment of the present invention.
29 is a view showing a position in which the hunting sensor module is mounted on the balance frame according to an embodiment of the present invention.
30 is a perspective view of the hunting sensor module bracket mounted on the trolley frame.
31 is a view showing the mounting of one of the thermal imaging camera of the hunting sensor module according to an embodiment of the present invention.
32 is a view showing a position where the axial torsion sensor is mounted on the tripod according to an embodiment of the present invention.
33 is a perspective view of a blower equipped with a blower sensor module according to an embodiment of the present invention.
34 is a view showing a position in which the blower sensor module according to an embodiment of the present invention is mounted to the blower.
35 and 36 are diagrams illustrating examples of wiring mounting according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 센서 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a sensor system of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 센서 시스템은 휠 센서모듈(20), 구동 센서모듈(30), 헌팅 센서모듈(40), 열화상 센서모듈(50), 계측기(60), 서버(70), 및 모니터(80)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a sensor system of a railroad vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
상기 계측기(60), 서버(70), 및 모니터(80)는 철도 차량(10)의 최전방에서 구동력을 생성하여 상기 철도 차량(10)을 이끄는 동력차(11) 및 상기 동력차(11)와 일체로 구성되거나 그 후방에 연결되는 1호차(13)에 구비된다. 또한, 상기 휠 센서모듈(20), 구동 센서모듈(30), 헌팅 센서모듈(40), 및 열화상 센서모듈(50)은 상기 동력차(11), 상기 1호차(13), 및 그 후방에 배열되는 객차들에 설치된다.The measuring
상기 휠 센서모듈(20)은 상기 철도 차량(10)의 휠에 장착되며, 휠의 2축 진동을 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기(60)에 전달하는 휠 2축 진동 센서, 휠의 3축 가속도를 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기(60)에 전달하는 휠 3축 가속도 센서, 및 휠의 온도를 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기(60)에 전달하는 휠 온도 센서를 포함할 수 있고, 트라이포드에 연결된 축(a)의 비틀림 각도 및 축(a)의 토크를 측정하여 이에 대한 신호를 상기 계측기(60)에 전달하도록 트라이포드에 설치되는 축 비틀림 센서(29)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 휠 2축 진동 센서를 이용하여 휠 베어링의 결함이 조기에 검출될 수 있으며, 상기 휠 온도 센서를 이용하여 상당히 진전된 휠 베어링의 결함까지 검출될 수 있다. 나아가, 상기 휠 센서모듈(20)은 상기 휠 2축 진동 센서, 상기 휠 3축 가속도 센서, 및 상기 휠 온도 센서가 집적회로를 통한 ADC(analog-digital conversion) 및 통신을 수행하는 보드와 연결되며, 이러한 보드 및 상기 휠 3축 가속도 센서가 소형 알루미늄 케이스에 내장되도록 구성된다. 여기서, 상기 휠 온도 센서는 열을 추적하여 대상물의 형상에서 온도의 분포를 화면에 디스플레이 하도록 신호를 전송하는 열화상 센서일 수 있다. 한편, 기존의 볼트 홀을 이용하여 상기 휠 센서모듈(20)의 장착을 위한 지그가 체결됨으로써, 상기 휠 센서모듈(20)의 장착을 위한 별도의 가공이 요구되지 않는다. 또한, 상기 휠 센서모듈(20)은 ADC된 데이터를 다채널 데이터의 전송이 가능한 랜선을 통한 랜통신으로 상기 계측기(60)에 전송함으로써, 배선(L)이 단순해지고 전자파의 노이즈가 차단될 수 있다.The
상기 구동 센서모듈(30)은 상기 철도 차량(10)에 동력을 제공하는 모터들이 모여있는 모터 블록(35) 근처에 장착되며, 상기 모터 블록(35)의 온도를 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기(60)에 전달하는 모터 블록 온도 센서, 모터들에 공급되는 전력을 검출하여 이에 대한 신호를 상기 계측기(60)에 전달하는 모터 파워 센서, 상기 철도 차량(10)의 속도를 측정하여 이에 대한 신호를 상기 계측기(60)에 전달하는 대차 속도 센서, 및 모터와 축을 연결하는 기어들이 모여 있는 기어 박스의 진동을 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기(60)에 전달하는 기어 박스 진동 센서를 포함할 수 있다. 또한, 상기 구동 센서모듈(30)은 모터 블록 온도 센서, 모터 파워 센서, 대차 속도 센서, 및 기어 박스 진동 센서가 집적회로를 통한 ADC 및 통신을 수행하는 보드와 연결되며, 이러한 보드가 소형 알루미늄 케이스에 내장되도록 구성된다. 여기서, 상기 대차 속도 센서는 휠 축 및 모터의 회전속도를 감지하여 상기 철도 차량(10)의 속도를 측정하거나 상기 철도 차량(10)의 GPS 좌표 변화를 이용하여 상기 철도 차량(10)의 속도를 계산할 수 있으며, 상기 모터 블록 온도 센서는 열을 추적하여 대상물의 형상에서 온도의 분포를 화면에 디스플레이 하도록 신호를 전송하는 열화상 센서일 수 있다. 한편, 기존의 볼트 홀을 이용하여 상기 구동 센서모듈(30)의 장착을 위한 지그가 체결됨으로써, 상기 구동 센서모듈(30)의 장착을 위한 별도의 가공이 요구되지 않는다. 또한, 상기 구동 센서모듈(30)은 ADC된 데이터를 다채널 데이터의 전송이 가능한 랜선을 통한 랜통신으로 상기 계측기(60)에 전송함으로써, 배선(L)이 단순해지고 전자파의 노이즈가 차단될 수 있다.The driving
상기 헌팅 센서모듈(40)은 상기 철도 차량(10)의 대차 틀(15)에 장착되며, 대차의 진동을 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기(60)에 전달하는 대차 진동 센서를 포함할 수 있다. 또한, 상기 헌팅 센서모듈(40)은 상기 휠 센서모듈(20), 상기 구동 센서모듈(30), 및 상기 열화상 센서모듈(50)의 모든 배선(L)과 연결되며, 이러한 배선들을 하나의 랜선으로 통합하는 배선(L)을 통하여 상기 계측기(60)에 데이터를 전송하는 스위치허브 기능을 수행한다. 나아가, 상기 헌팅 센서모듈(40)은 상기 휠 센서모듈(20), 상기 구동 센서모듈(30), 상기 열화상 센서모듈(50), 및 상기 대차 진동 센서에 안정적이지 못한 신호가 감지되었을 때에 이를 상기 계측기(60)에 전달하도록 기능한다. 즉, 상기 헌팅 센서모듈(40)에 의해 상기 휠 센서모듈(20), 상기 구동 센서모듈(30), 상기 열화상 센서모듈(50), 및 상기 대차 진동 센서를 통해 파악된 상기 철도 차량(10)의 상태 및 결함 등의 모든 정보가 하나의 랜선으로 상기 계측기(60)에 전달되는 기술이 구현된다. 또한, 상기 헌팅 센서모듈(40)은 상기 휠 센서모듈(20), 상기 구동 센서모듈(30), 및 상기 열화상 센서모듈(50)의 모든 배선(L) 그리고 상기 대차 진동 센서가 집적회로를 통한 ADC 및 통신을 수행하는 보드와 연결되며, 이러한 보드 및 MEMS(micro electro mechanical systems) 가속도 센서가 소형 알루미늄 케이스에 내장되도록 구성된다. 한편, 상기 헌팅 센서모듈(40)의 장착을 위한 지그는 대차 틀(15)에 고정됨으로써, 상기 헌팅 센서모듈(40)의 장착을 위한 별도의 가공이 요구되지 않는다.The
상기 열화상 센서모듈(50)은 상기 철도 차량(10)에 사용되는 다양한 전기 부품들에 전력을 공급하기 위한 배전반의 근처에 장착되는 배전반 열화상 센서모듈(54) 및 상기 철도 차량(10)에 동력을 제공하는 모터들이 모여있는 모터 블록(35) 근처에 장착되는 모터 열화상 센서모듈(52)을 포함한다. 또한, 상기 배전반 열화상 센서모듈(54) 및 상기 모터 열화상 센서모듈(52)은 각각 상기 배전반의 온도 및 상기 모터 블록(35)의 온도를 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기(60)에 전달한다. 한편, 상기 모터 블록 온도 센서 및 상기 휠 온도 센서는 상기 열화상 센서모듈(50)로 구성될 수 있다. 또한, 상기 열화상 센서모듈(50)은 적외선으로 열을 추적하여 대상물의 형상에서 온도의 분포를 이미지로 생성하는 열화상 카메라(55)를 포함하며, 상기 열화상 카메라(55)는 다채널을 통합하여 사각지대를 최소화하도록 복수개가 구비될 수 있다. 상기 열화상 센서모듈(50)은 복수개의 열화상 카메라(55)가 집적회로를 통한 ADC 및 통신을 수행하는 보드와 연결되며, 이러한 보드가 소형 알루미늄 케이스에 내장되도록 구성된다. 나아가, 상기 열화상 센서모듈(50)은 ADC된 데이터를 다채널 데이터의 전송이 가능한 랜선을 통한 랜통신으로 상기 계측기(60)에 전송함으로써, 배선(L)이 단순해지고 전자파의 노이즈가 차단될 수 있다.The thermal
상기 계측기(60)는 중량, 용량, 속도, 진동, 소음, 온도, 열량, 길이 등 양의 크기나 물리적 상태를 양적인 수치로 포착하여 지시 또는 기록하는 기구이다. 다시 말해, 상기 계측기(60)는 상기 센서모듈들(20, 30, 40, 50, 90)의 정보를 종합하는 로컬 서버로서 기능하고, 수집된 데이터에 따라 필요한 제어를 수행하는 제어기로서 설계될 수 있다. 한편, 도 1에는 2개의 계측기(60)가 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며 하나의 계측기(60)가 모든 정보 수집 및 제어를 총괄할 수 있다.The measuring
상기 서버(70)는 근거리통신망(LAN)에서 집약적인 처리를 수행하는 서브시스템으로서, 상기 계측기(60)와 유선 또는 무선 통신하여 실시간 진단 시스템을 구현하도록 기능한다.The
상기 모니터(80)는 상기 서버(70)와 유선 또는 무선 통신하여 상기 센서모듈들(20, 30, 40, 50, 90)에서 감지된 상태를 실시간으로 디스플레이 한다.The
이하, 도 2 내지 도 5를 참조로 본 발명의 실시예에 따른 계측기(60)의 장착을 설명한다.Hereinafter, the mounting of the measuring
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 계측기의 장착을 위한 구성을 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 계측기의 장착을 위한 가이드부의 구성도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 계측기의 장착을 위한 변형예에 따른 가이드부의 구성도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 계측기가 장착된 상태를 보여주는 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 계측기가 장착된 철도 차량의 모습을 보여주는 도면이다.2 is a view showing a configuration for mounting the measuring instrument according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a block diagram of a guide for mounting the measuring instrument according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is an embodiment of the present invention 5 is a view illustrating a state in which a measuring device according to an embodiment of the present invention is mounted, and FIG. 6 is a measuring device mounting according to an embodiment of the present invention. Showing the appearance of a railway car.
본 발명의 실시예에 따른 계측기의 장착은 철도 차량(10)의 대차 틀(15)에 형성된 홈을 이용함으로써, 별도의 추가적인 볼트홀을 가공하지 상기 계측기(60)를 용이하게 장착한다.Mounting the measuring instrument according to an embodiment of the present invention by using the groove formed in the
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 계측기의 장착을 위한 구성은 철도 차량의 하부에 형성된 대차 틀(15)에 장착되는 가이드부(100), 상기 가이드부(100)에 체결되는 마운팅 하우징(120), 및 상기 계측기(60)가 구비되어 상기 마운팅 하우징(120)에 체결되는 계측기 하우징(130)을 포함한다.As shown in Figure 2, the configuration for mounting the measuring instrument according to an embodiment of the present invention is fastened to the
상기 가이드부(100)는 철도 차량의 하부에 형성된 대차 틀(15)의 홈을 통해 대차 틀(15)에 장착된다. 예를 들어, 상기 가이드부(100)는 대차 틀(15)의 "U"자 형상의 대차 홈(17)을 이용해 대차 틀(15)에 고정될 수 있다. 또한, 상기 가이드부(100)는 적어도 2개 이상이 일정거리 이격되어 상기 대차 틀(15)에 구비될 수 있다. 나아가, 상기 마운팅 하우징(120)에는 상기 가이드부(100)의 수에 대응되는 수의 레일 블록(122)들이 형성되고, 상기 레일 블록(122)들이 각각 상기 가이드부(100)의 가이드 레일(102)에 슬라이딩 가능하게 체결될 수 있다.The
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가이드부(100)는 삽입 블록(101), 체결부재(104), 및 가이드 바디(106)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the
상기 삽입 블록(101)은 상기 대차 틀(15)에 형성된 대차 홈(17)에 삽입되어 상기 대차 틀(15)에 고정된다. 여기서, 상기 삽입 블록(101)은 상기 대차 틀(15)과의 결합이 용이하도록 일부분이 탄성체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 삽입 블록(101)은 상기 대차 홈(17)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.The
상기 가이드 바디(106)에는 상기 마운팅 하우징(120)의 레일 블록(122)들이 슬라이딩 가능하게 체결되도록 상기 가이드 레일(102)이 길이 방향을 따라 형성된다. 또한, 상기 가이드 바디(106)의 일단에는 폭 방향의 가이드 연장부(108)가 형성되고, 상기 가이드 연장부(108)에는 관통홀(109)이 형성되며, 상기 체결부재(104)가 상기 관통홀(109)에 삽입되어 상기 삽입 블록(101)에 체결된다. 나아가, 상기 가이드 바디(106)에는 고정홀(105)이 형성되고, 상기 마운팅 하우징(120)의 레일 블록(122)이 가이드 레일(102)에 삽입된 상태에서 상기 고정홀(105)에 고정핀(125)이 삽입됨으로써, 상기 마운팅 하우징(120)이 상기 가이드부(100)로부터 이탈되는 것이 방지되도록 장착된다.The
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 계측기의 장착을 위한 변형예에 따른 가이드부(100')는 철도 차량(10) 하부에 배치된 대차 틀(15)의 다른 형상에 적용된다.As shown in FIG. 4, the
상기 변형예에 따른 가이드부(100')는 상기 대차 틀(15)의 홈(17')에 끼워진 부분이 하단에서 상기 대차 틀(15)을 받치고, 상기 대차 틀(15) 홈(17')의 상단에 배치된 부분이 상단에서 상기 대차 틀(15)을 누름으로써, 상기 대차 틀(15)의 일부분을 물고 있는 구조로 된 체결부재(104') 및 상기 체결부재(104')로부터 연장되는 가이드 바디(106')를 포함한다. 또한, 상기 체결부재(104')는 상기 연장되는 가이드 바디(106')의 양단에 구비되며, 상기 대차 틀(15)의 홈(17')이 형성된 부분에 지지된다. 나아가, 상기 가이드부(100')는 상기 체결부재(104')가 상기 대차 틀(15)의 일부분을 물도록 배치된 상태에서 상하로 조여지는 볼트에 의해 고정되며, 상기 체결부재(104')와 상기 가이드 바디(106')는 상기 가이드 바디(106')가 상기 체결부재(104')에 삽입된 상태에서 볼트 결합될 수 있다.In the
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 마운팅 하우징(120) 내에 계측기 하우징(130)이 고정되며, 상기 계측기 하우징(130)에는 상기 계측기(60)가 안착된다. 또한, 상기 마운팅 하우징(120)은 상기 레일 블록(122), 메인 바디(121), 결합홈(123) 및 플랜지(124)를 포함한다. 또한, 상기 계측기 하우징(130)은 직육면체 형상을 갖고, 개구된 일면을 통해 상기 계측기(60)가 삽입되어 안착되도록 형성된다. 나아가, 상기 계측기 하우징(130)은 본 발명의 한 실시에에 따라 결합돌기(131) 및 플랜지(132)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the
상기 레일 블록(122)은 상기 가이드 레일(102)에 대응하여 상기 마운팅 하우징(120)의 하단에 형성된다. 여기서, 상기 가이드 바디(106)의 상단은 상기 레일 블록(122)의 상단이 통과되도록 길이 방향을 따라 개구된다. 또한, 상기 마운팅 하우징(120)의 레일 블록(122)의 하단은 상기 레일 블록(122)이 상기 가이드 레일(102)로부터 상측으로 이탈되지 않도록 상기 가이드 바디(106) 상단의 개구된 폭보다 큰 폭을 갖는다.The
상기 메인 바디(121)는 직육면체 형상을 갖고, 전면과 상면이 개구된다. 또한, 상기 메인 바디(121)의 내측면 양측에는 상기 계측기 하우징(130)이 결합되도록 적어도 한 쌍의 결합홈(123)이 형성된다. 이러한 결합홈(123)이 상기 계측기 하우징(130)에 형성된 결합돌기(131)와 맞물림으로써, 상기 마운팅 하우징(120)과 상기 계측기 하우징(130)이 결합된다.The
상기 마운팅 하우징(120)의 플랜지(124)는 상기 메인 바디(121)의 개구된 전면에서 테두리에 형성된다. 또한, 상기 계측기 하우징(130)의 플랜지(132)는 상기 마운팅 하우징(120)의 플랜지(124)에 대응하여 상기 계측기 하우징(130)의 테두리에 형성되고, 상기 계측기 하우징(130)의 플랜지(132)와 상기 마운팅 하우징(120)의 플랜지(124)가 볼팅 결합됨으로써, 상기 계측기 하우징(130)과 상기 마운팅 하우징(120)의 결합상태가 고정된다.The
도 6은 상기 계측기 하우징(130)에 안착되어 상기 마운팅 하우징(120)에 고정된 상기 계측기(60)가 상기 가이드부(100, 100')를 이용하여 상기 철도 차량(10)의 대차 틀(15)에 장착된 실제 모습을 보여주며, 도 6에는 상기 변형예에 따른 가이드부(100')만이 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다.FIG. 6 illustrates a
이하, 도 7 내지 도 24를 참조로 본 발명의 실시예에 따른 휠 센서모듈(20)의 장착을 설명한다.Hereinafter, the mounting of the
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 휠 센서모듈, 구동 센서모듈, 및 헌팅 센서모듈의 배치를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 휠 센서모듈의 사시도이며, 도 9 내지 도 12은 제1 휠 타입에 따른 휠 센서모듈의 정면도, 측면도, 배면도, 사시도이고, 도 13 내지 도 16는 제2 휠 타입에 따른 휠 센서모듈의 정면도, 측면도, 배면도, 사시도이며, 도 17 내지 도 20은 제3 휠 타입에 따른 휠 센서모듈의 정면도, 측면도, 배면도, 사시도이고, 도 21 내지 도 24는 제4 휠 타입에 따른 휠 센서모듈의 정면도, 측면도, 배면도, 사시도이다.7 is a view schematically showing the arrangement of the wheel sensor module, the driving sensor module, and the hunting sensor module according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is a perspective view of the wheel sensor module according to an embodiment of the present invention, Figure 9 12 to 12 are front, side, rear, and perspective views of the wheel sensor module according to the first wheel type, and FIGS. 13 to 16 are front, side, rear, and perspective views of the wheel sensor module according to the second wheel type. 17 to 20 are front, side and rear views and perspective views of the wheel sensor module according to the third wheel type, and FIGS. 21 to 24 are front and side views of the wheel sensor module according to the fourth wheel type. Rear view, perspective view.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 휠 센서모듈(20)은 휠 축(25)의 진동, 속도, 가속도, 및 온도를 감지하도록 휠 축(25)의 상측 일단에 구비된다.As shown in FIG. 8, the
상기 휠 센서모듈(20)은 도 9 내지 도 24에 도시된 바와 같은 휠 센서모듈 브래킷(200)을 이용하여 휠 베어링 케이스에 장착된다.The
상기 휠 센서모듈 브래킷(200)은 휠 베어링 케이스의 커버(205)를 조립하기 위하여 상단에 볼트(B)가 체결되는 기존의 볼트홀을 이용하여 상기 휠 베어링 케이스 커버(205)에 결합된다. 또한, 상기 기존의 볼트홀에 대응되도록 상기 휠 센서모듈 브래킷(200)에는 볼트 체결홀(202)이 형성된다. 나아가, 상기 볼트 체결홀(202) 및 기존의 볼트홀을 통하여 체결되는 볼트(B)는 기존의 볼트에 비하여 상기 휠 센서모듈 브래킷(200)의 볼트 체결부(201) 두께만큼 긴 길이를 가질 수 있다.The wheel
한편, 1호차를 포함하는 객차(13)의 경우에는 3차원 그래픽을 통해 기존 부품과의 간섭이 없는 지점에 상기 휠 센서모듈 브래킷(200)이 장착된다(도 8 참조). 또한, 동력차(11)의 경우에는 3차원 그래픽을 통해 댐퍼(207)와 같은 주변장치에 간섭이 없는 지점에 상기 휠 센서모듈 브래킷(200)이 장착된다(도 9 내지 도 24 참조). 이 때, 모든 경우에 가급적 상기 휠 베어링 케이스(205)를 기준으로 상단부에 상기 휠 센서모듈 브래킷(200)을 장착하여 주행 중 비산되는 돌 등의 이물질에 의한 피해를 입지 않도록 상기 휠 센서모듈(20) 및 상기 휠 센서모듈 브래킷(200)의 위치가 설계될 수 있다. 나아가, 상기 휠 센서모듈(20)의 위치는 신호선의 커넥터 및 선 인출에 방해가 되지 않도록 선정된다.On the other hand, in the case of the
또한, 상기 휠 센서모듈(20)은 도 9 내지 도 24에 도시된 바와 같은 휠 타입에 따른 변형예에로서, 상기 휠 베어링 케이스의 커버(205)의 좌측 또는 우측 및 상기 댐퍼(207)에 근접하는 위치 또는 이격되는 위치를 조합하는 경우의 수에 따라 4가지 타입으로 장착될 수 있다.In addition, the
이하, 도 7 및 도 25 내지 도 28을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 구동 센서모듈(30)의 장착을 설명한다.Hereinafter, the mounting of the driving
도 25 내지 도 28은 본 발명의 실시예에 따른 구동 센서모듈 브래킷의 정면도, 측면도, 배면도, 사시도이다.25 to 28 are front, side, rear, and perspective views of the driving sensor module bracket according to the embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 구동 센서모듈(30)은 상기 모터 블록(35)의 온도, 모터들에 공급되는 전력, 상기 철도 차량(10)의 속도, 및 기어 박스의 진동을 감지하도록 상기 모터 블록(35)의 상면에 구비된다. 또한, 상기 구동 센서모듈(30)은 도 25 내지 도 28에 도시된 바와 같은 구동 센서모듈 브래킷(300)을 이용하여 상기 모터 블록(35)에 장착된다.As shown in FIG. 7, the driving
상기 구동 센서모듈 브래킷(300)은 결합부(310), 볼팅홀(312), 지지부(320), 제1 밴딩홀(322), 및 제2 밴딩홀(324)를 포함한다.The driving
상기 결합부(310)는 일정한 길이를 가지며, 길이 방향이 평행하도록 한 쌍이 이격되어 형성된다. 또한, 상기 결합부(310)는 상기 모터 블록(35)에 결합된다.The
상기 볼팅홀(312)은 상기 결합부(310)가 볼트와 같은 체결부재에 의해 상기 모터 블록(35)에 결합되도록 상기 결합부(310)에 형성된다. 또한, 상기 볼팅홀(312)을 통하여 체결부재가 상기 모터 블록(35)에 체결됨으로써, 상기 결합부(310)가 상기 모터 블록(35)에 고정된다.The
상기 지지부(320)는 상기 평행한 한 쌍의 결합부(310)를 연결하는 판 형상으로 형성된다. 또한, 상기 구동 센서모듈(30)은 상기 지지부(320)에 지지되어 장착된다. 나아가, 상기 지지부(320)는 상기 결합부(310)와 연결되는 부분이 절곡되어 상기 결합부(310)와 단차지게 배치될 수 있다.The
상기 제1 밴딩홀(322)은 케이블 타이 등의 와이어 부재로 상기 구동 센서모듈(30)을 상기 지지부(320)에 묶어서 고정시킬 수 있도록 상기 지지부(320)의 절곡된 부분에 형성된다. 즉, 상기 제1 밴딩홀(322)을 통과한 와이어 부재가 상기 구동 센서모듈(30)을 타이트하게 감싸면서 상기 구동 센서모듈(30)은 상기 평행한 한 쌍의 결합부(310)의 이격된 폭 방향으로 유격 없이 고정될 수 있다.The
상기 제2 밴딩홀(324)은 케이블 타이 등의 와이어 부재로 상기 구동 센서모듈(30)을 상기 지지부(320)에 묶어서 고정시킬 수 있도록 상기 지지부(320)의 판 형상에 천공된다. 또한, 상기 제2 밴딩홀(324)을 통과한 와이어 부재가 상기 구동 센서모듈(30)을 타이트하게 감싸면서 상기 구동 센서모듈(30)은 상기 결합부(310)의 길이 방향으로 유격 없이 고정될 수 있다.The
이하, 도 7 및 도 29 내지 도 30을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 헌팅 센서모듈(40)의 장착을 설명한다.Hereinafter, the mounting of the
도 29은 본 발명의 실시예에 따른 헌팅 센서모듈이 대차 틀에 장착되는 위치를 보여주는 도면이고, 도 30은 대차 틀에 장착된 헌팅 센서모듈 브래킷의 사시도이다.29 is a view showing a position in which the hunting sensor module is mounted on the balance frame according to an embodiment of the present invention, Figure 30 is a perspective view of the hunting sensor module bracket mounted on the balance frame.
도 7 및 도 29에 도시된 바와 같이, 상기 헌팅 센서모듈(40)은 대차의 진동을 감지하고, 상기 스위치허브 기능을 수행하도록 대차 틀(15)에 장착된다. 또한, 상기 헌팅 센서모듈(40)은 하나의 휠과 상기 하나의 휠에 이웃하는 휠의 사이에서 도 30에 도시된 바와 같은 헌팅 센서모듈 브래킷(400)을 이용하여 상기 모터 블록(35)에 장착된다.As illustrated in FIGS. 7 and 29, the
상기 헌팅 센서모듈 브래킷(400)은 헌팅 센서모듈 하우징(410), 지지대(420), 및 죔 볼트(425)를 포함한다.The hunting
상기 헌팅 센서모듈 하우징(410)은 직육면체 형상을 갖고, 개구된 상면을 통해 상기 헌팅 센서모듈(40)이 삽입되어 안착되도록 형성된다.The hunting
상기 지지대(420)는 상기 헌팅 센서모듈 하우징(410)으로부터 상기 대차 틀(15)의 폭 방향으로 돌출된다. 또한, 상기 지지대(420)의 돌출된 일단은 상기 대차 틀(15)의 폭 방향 면 일부분을 감싸도록 절곡된다. 나아가, 상기 지지대(420)는 상기 대차 틀(15)의 폭 방향 양면을 감싸도록 대향하는 쌍으로 구성된다. 도 29 및 도 30에는 상기 지지대(420)가 3개의 쌍으로 형성된 헌팅 센서모듈 브래킷(400)이 도시되었으나 이에 한정되지 않는다.The
상기 죔 볼트(425)는 상기 대차 틀(15)의 폭 방향 면을 감싸도록 절곡된 상기 지지대(420)의 일단에 구비된다. 또한, 상기 한 쌍의 지지대(420)에 구비된 한 쌍의 죔 볼트(425)가 상기 대차 틀(15)의 폭 방향 양면을 죄임으로써, 상기 헌팅 센서모듈 브래킷(400)이 상기 대차 틀(15)에 고정된다.The
이하, 도 31를 참조로 본 발명의 실시예에 따른 열화상 센서모듈(50)의 장착을 설명한다.Hereinafter, the mounting of the thermal
도 31는 본 발명의 실시예에 따른 헌팅 센서모듈 중 하나의 열화상 카메라의 장착을 보여주는 도면이다.31 is a view showing the mounting of one of the thermal imaging camera of the hunting sensor module according to an embodiment of the present invention.
도 31에 도시된 바와 같이, 상기 열화상 센서모듈(50)은 대상물의 온도를 감지하도록 장착된다. 또한, 상기 열화상 센서모듈(50)은 열화상 센서모듈 브래킷(500)을 이용하여 장착된 열화상 카메라(55)가 복수개 배치되도록 구성된다.As shown in FIG. 31, the thermal
상기 열화상 센서모듈 브래킷(500)은 장착부(510) 및 힌지부(520)를 포함한다.The thermal image
상기 장착부(510)는 상기 열화상 카메라(55)를 요구되는 면에 장착하도록 기능한다. 즉, 상기 장착부(510)는 상기 철도 차량(10)에 고정되는 부분으로서, 볼팅, 용접, 또는 흡착 등의 방법으로 고정되도록 설계될 수 있다.The mounting
상기 힌지부(520)는 상기 열화상 카메라(55)를 상기 열화상 센서모듈 브래킷(500)에 회전 가능하게 결합시키도록 기능한다. 또한, 상기 힌지부(520)는 상기 열화상 카메라(55)의 회전에 의해 조절된 요구되는 각도에서 상기 열화상 카메라(55)를 고정시킬 수 있다. 이처럼 요구되는 각도에 고정된 상기 열화상 카메라(55)가 복수개 구비됨으로써, 다채널을 통합하여 사각지대를 최소화할 수 있다.The
이하, 도 32 내지 도 34를 참조로 본 발명의 실시예에 따른 축 비틀림 센서(29) 및 송풍기 센서모듈(90)의 장착을 설명한다.Hereinafter, mounting of the
도 32은 본 발명의 실시예에 따른 축 비틀림 센서가 트라이포드에 장착되는 위치를 보여주는 도면이다.32 is a view showing a position where the axial torsion sensor is mounted on the tripod according to an embodiment of the present invention.
도 32에 도시된 바와 같이, 상기 축 비틀림 센서(29)는 트라이포드에 연결된 축(a)의 비틀림 각도 및 축(a)의 토크를 측정하여 이에 대한 신호를 상기 계측기(60)에 전달하도록 트라이포드에 설치되는 무선 센서이다. 상술한 바와 같이, 상기 축 비틀림 센서(29)는 상기 휠 센서모듈(20)에 연결될 수 있다. 또한, 상기 축 비틀림 센서(29)는 전체적인 형상이 중공(h)을 갖는 원통형상 또는 링 형상으로 형성되며, 제1 반원부(292), 제2 반원부(294), 및 체결부(296)를 포함한다.As shown in FIG. 32, the
상기 제1 반원부(292)는 상기 중공(h)의 반을 포함하도록 반원 형상으로 형성된다. 또한, 상기 제2 반원부(294)는 상기 중공(h)의 나머지 반을 포함하도록 반원 형상으로 형성되고, 상기 중공(h)에 상기 트라이포드에 연결된 축(a)이 삽입된 형상이 되도록 상기 제1 반원부(292)와 결합된다. 즉, 상기 제1 반원부(292) 및 상기 제2 반원부(294)가 결합된 환형은 상기 트라이포드에 연결된 축(a)을 감싸도록 배치된다.The first
상기 체결부(296)는 볼트 등의 체결부재에 의해 상기 제1 반원부(292)와 상기 제2 반원부(294)가 결합되도록 기능한다.The
도 33은 본 발명의 실시예에 따른 송풍기 센서모듈이 장착된 송풍기의 사시도이고, 도 34는 본 발명의 실시예에 따른 송풍기 센서모듈이 송풍기에 장착되는 위치를 보여주는 도면이다.33 is a perspective view of a blower equipped with a blower sensor module according to an embodiment of the present invention, Figure 34 is a view showing a position in which the blower sensor module according to an embodiment of the present invention is mounted to the blower.
도 33에 도시된 바와 같이, 상기 송풍기 센서모듈(90)은 모터(19)를 냉각하기 위한 송풍기(95)에 장착되며, 송풍기(95)의 속도에 따른 진동을 측정하여 이에 대한 신호를 상기 계측기(60)에 전달하는 송풍기 진동 센서(92) 또는 송풍기(95)의 진동 측정을 위해 가속도를 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기(60)에 전달하는 송풍기 가속도 센서(94) 중 적어도 하나, 및 송풍기에 공급되는 전력을 검출하여 이에 대한 신호를 상기 계측기(60)에 전달하는 송풍기 파워 센서(96)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 송풍기 센서모듈(90)은 송풍기 진동 센서(92), 송풍기 가속도 센서(94), 및 송풍기 파워 센서(96)가 집적회로를 통한 ADC 및 통신을 수행하는 보드와 연결되며, 이러한 보드가 소형 알루미늄 케이스에 내장되도록 구성된다. 나아가, 상기 송풍기 센서모듈(90)은 ADC된 데이터를 다채널 데이터의 전송이 가능한 랜선을 통한 랜통신으로 상기 계측기(60)에 전송함으로써, 배선(L)이 단순해지고 전자파의 노이즈가 차단될 수 있다.As shown in FIG. 33, the
상기 송풍기 센서모듈(90)은 상기 송풍기 진동 센서(92) 또는 상기 송풍기 가속도 센서(94), 그리고 상기 송풍기 파워 센서(96)를 상기 송풍기 센서모듈(90)에 연결하는 센서 커넥터를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 송풍기 센서모듈(90)은 송풍기 주변장치에 연결되어 고정될 수 있다. 나아가, 상기 송풍기 센서모듈(90)은 진동과 전류를 동시에 아날로그로 측정한 후에 측정된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변경하여 상기 계측기(60)에 전송할 수 있다. 한편, 상기 계측기(60)는 인터넷 통신을 통하여 데이터를 분석할 수 있다.The
도 35 및 도 36는 본 발명의 실시예에 따른 배선 장착 예를 보여주는 도면이다.35 and 36 are diagrams illustrating examples of wiring mounting according to an embodiment of the present invention.
도 35은 MIL 커넥터를 이용한 배선(L)의 장착 예이며, 도 36는 케이블 그랜드를 이용한 배선의 장착 예이다.35 is an example of mounting the wiring L using a MIL connector, and FIG. 36 is an example of mounting the wiring using a cable gland.
이러한 배선의 장착 예들에 따라 상기 휠 센서모듈(20), 상기 구동 센서모듈(30), 상기 열화상 센서모듈(50), 및 상기 송풍기 센서모듈(90)은 ADC된 데이터를 다채널 데이터의 전송이 가능한 랜선을 통한 랜통신으로 상기 계측기(60)에 전송한다. 또한, 상기 휠 센서모듈(20), 상기 구동 센서모듈(30), 및 상기 열화상 센서모듈(50)의 데이터는 상기 휠 센서모듈(20), 상기 구동 센서모듈(30), 및 상기 열화상 센서모듈(50)의 배선들을 통합하여 모든 데이터를 전송하는 스위치허브인 상기 헌팅 센서모듈(40)의 배선(L)을 경유하여 상기 계측기(60)에 전달된다. 따라서, 배선(L)이 단순해지고 전자파의 노이즈가 차단되는 효과가 극대화 될 수 있다. 특히, 기존 차량에 본 발명의 실시에에 따른 센서모듈들(20, 30, 40, 50, 90)을 장착하는 경우에 와이어 하니스를 용이하게 하는 방법으로서, 신호선의 가닥 수가 늘어나지 않도록 이와 같이 배선(L)으로 연결하여 최종적으로 서버에 연결하는 것이 매우 유리하다.According to the mounting examples of the wiring, the
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 휠 센서모듈(20), 구동 센서모듈(30), 헌팅 센서모듈(40), 열화상 센서모듈(50), 및 송풍기 센서모듈(90)로 분류된 센서모듈들(20, 30, 40, 50, 90)이 각각 적소에 배치됨으로써, 통신 부하 및 통신 불량을 극소화하면서 감지 성능 및 진단의 정확성이 향상될 수 있다. 또한, 센서모듈들(20, 30, 40, 50, 90) 및 계측기(60)를 장착하기 위한 추가적인 가공이 최소화되고, 신호선과 같은 배선(L)이 단순화됨으로써 기존 철도 차량에 대한 호환성이 향상되고, 공간활용도가 증대될 수 있다. 나아가, 추가적인 가공 없이도 센서모듈들(20, 30, 40, 50, 90) 및 계측기(60)의 장착성이 개선될 수 있다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, the
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.
10: 철도 차량
11: 동력차
13: 1호차
15: 대차 틀
17, 17': 대차 홈
19: 모터
20: 휠 센서모듈
25: 휠 축
29: 축 비틀림 센서
30: 구동 센서모듈
35: 모터 블록
40: 헌팅 센서모듈
50: 열화상 센서모듈
52: 모터 열화상 센서모듈
54: 배전반 열화상 센서모듈
55: 열화상 카메라
60: 계측기
70: 서버
80: 모니터
90: 송풍기 센서모듈
92: 송풍기 진동 센서
94: 송풍기 가속도 센서
95: 송풍기
96: 송풍기 파워 센서
100, 100': 가이드부
101: 삽입 블록
104, 104': 체결부재
106, 106': 가이드 바디
108: 가이드 연장부
109: 관통홀
120: 마운팅 하우징
121: 메인 바디
122: 레일 블록
123: 결합홈
124: 플랜지
125: 고정핀
130: 계측기 하우징
131: 결합돌기
132: 플랜지
200: 휠 센서모듈 브래킷
201: 볼트 체결부
202: 볼트 체결홀
205: 휠 베어링 케이스, 휠 베어링 케이스 커버
207: 댐퍼
292: 제1 반원부
294: 제2 반원부
296: 체결부
300: 구동 센서모듈 브래킷
310: 결합부
312: 볼팅홀
320: 지지부
322: 제1 밴딩홀
324: 제2 밴딩홀
400: 헌팅 센서모듈 브래킷
410: 헌팅 센서모듈 하우징
420: 지지대
425: 죔 볼트
500: 열화상 센서모듈 브래킷
510: 장착부
520: 힌지부10: railway vehicle
11: power car
13: car 1
15: balance frame
17, 17 ': Balance Home
19: motor
20: Wheel sensor module
25: wheel axle
29: axis torsion sensor
30: drive sensor module
35: motor block
40: hunting sensor module
50: thermal sensor module
52: motor thermal sensor module
54: switchgear thermal image sensor module
55: thermal imaging camera
60: Instrument
70: server
80: monitor
90: blower sensor module
92: blower vibration sensor
94: blower acceleration sensor
95: blower
96: blower power sensor
100, 100 ': guide part
101: insertion block
104, 104 ': Fastening member
106, 106 ': guide body
108: guide extension
109: through hole
120: mounting housing
121: main body
122: rail block
123: Coupling groove
124: flange
125: Fixing pin
130: instrument housing
131: engaging projection
132: flange
200: wheel sensor module bracket
201: bolted connection
202: bolt fastening hole
205: wheel bearing case, wheel bearing case cover
207: damper
292: first semicircle
294: second semicircle
296: fastening
300: drive sensor module bracket
310: coupling part
312: bolting hole
320: support
322: first bending hole
324: second bending hole
400: hunting sensor module bracket
410: hunting sensor module housing
420: support
425: fastening bolt
500: thermal sensor module bracket
510: mounting portion
520 hinge part
Claims (28)
모터들이 모여있는 모터 블록의 온도, 모터들에 공급되는 전력, 철도 차량의 속도, 및 모터와 축을 연결하는 기어들이 모여있는 기어 박스의 진동을 감지하도록 상기 모터 블록 근처에 장착되는 구동 센서모듈;
대차의 진동 감지하도록 대차 틀에 장착되는 헌팅 센서모듈;
배전반의 온도 및 상기 모터 블록의 온도를 감지하도록 상기 배전반의 근처 및 상기 모터 블록의 근처에 장착되는 열화상 센서모듈;
상기 휠 센서모듈, 상기 구동 센서모듈, 상기 헌팅 센서모듈, 및 상기 열화상 센서모듈의 정보를 종합하는 로컬 서버로서 기능하는 계측기;
상기 계측기와 통신하여 집약적인 처리를 수행하는 서버; 및
상기 서버와 통신하여 상기 휠 센서모듈, 상기 구동 센서모듈, 상기 헌팅 센서모듈, 및 상기 열화상 센서모듈에서 감지된 상태를 실시간으로 디스플레이 하는 모니터;
를 포함하는 철도 차량의 센서 시스템.A wheel sensor module mounted to the wheel to sense vibration, acceleration, and temperature of the wheel;
A drive sensor module mounted near the motor block to sense the temperature of the motor block in which the motors are gathered, the power supplied to the motors, the speed of the railroad car, and the vibration of the gear box in which the gears connecting the motors and the shafts are gathered;
Hunting sensor module mounted on the balance frame to detect the vibration of the balance;
A thermal image sensor module mounted near the switchboard and near the motor block to sense a temperature of a switchboard and a temperature of the motor block;
A measuring instrument functioning as a local server integrating information of the wheel sensor module, the driving sensor module, the hunting sensor module, and the thermal image sensor module;
A server in communication with the meter for performing intensive processing; And
A monitor configured to communicate with the server to display in real time a state detected by the wheel sensor module, the driving sensor module, the hunting sensor module, and the thermal image sensor module;
Sensor system of the railway vehicle comprising a.
상기 헌팅 센서모듈은 상기 휠 센서모듈, 상기 구동 센서모듈, 상기 열화상 센서모듈, 및 그 자체에 안정적이지 못한 신호가 감지되었을 때에 이를 상기 계측기에 전달하도록 기능하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.The method of claim 1,
The hunting sensor module is a sensor system of a railroad vehicle, characterized in that for transmitting a signal that is not stable to the wheel sensor module, the drive sensor module, the thermal image sensor module, and itself to the measuring instrument. .
상기 휠 센서모듈의 센서들, 상기 구동 센서모듈의 센서들, 상기 헌팅 센서모듈의 센서들, 및 상기 열화상 센서모듈의 센서들은 집적회로를 통한 ADC(analog-digital conversion) 및 통신을 수행하는 각각의 보드와 연결되며, 상기 보드들은 각각 소형 알루미늄 케이스에 내장되는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.The method of claim 1,
The sensors of the wheel sensor module, the sensors of the driving sensor module, the sensors of the hunting sensor module, and the sensors of the thermal image sensor module each perform analog-digital conversion (ADC) and communication through an integrated circuit. Is connected to the board of the sensor system of the railway vehicle, characterized in that each of the boards are built in a small aluminum case.
상기 휠 센서모듈, 상기 구동 센서모듈, 및 상기 열화상 센서모듈은 ADC된 데이터를 다채널 데이터의 전송이 가능한 랜선을 통한 랜통신으로 상기 계측기에 전송하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.The method of claim 1,
The wheel sensor module, the drive sensor module, and the thermal image sensor module is a sensor system of a railway vehicle, characterized in that for transmitting the ADC data to the measuring instrument by LAN communication through a LAN line capable of transmitting multi-channel data.
상기 휠 센서모듈은,
휠의 2축 진동을 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 휠 2축 진동 센서;
휠의 3축 가속도를 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 휠 3축 가속도 센서; 및
휠의 온도를 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 휠 온도 센서;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.The method of claim 1,
The wheel sensor module,
A two-axis wheel vibration sensor for detecting two-axis vibration of a wheel and transmitting a signal thereof to the measuring instrument;
A three-axis acceleration sensor for detecting a three-axis acceleration of the wheel and transmitting a signal thereof to the measuring instrument; And
A wheel temperature sensor that senses a temperature of the wheel and transmits a signal thereof to the meter;
Sensor system of a railway vehicle comprising a.
상기 휠 센서모듈은 트라이포드에 연결된 축의 비틀림 각도 및 축의 토크를 측정하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하도록 트라이포드에 설치되는 축 비틀림 센서와 연결되는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.The method of claim 5,
And the wheel sensor module is connected to an axis torsion sensor installed in the tripod to measure a torque of the axis and a torque of the axis connected to the tripod and transmit a signal thereof to the measuring instrument.
상기 구동 센서모듈은,
상기 모터 블록의 온도를 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 모터 블록 온도 센서;
모터들에 공급되는 전력을 검출하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 모터 파워 센서;
상기 철도 차량의 속도를 측정하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 대차 속도 센서; 및
상기 기어 박스의 진동을 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 기어 박스 진동 센서;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.The method of claim 1,
The drive sensor module,
A motor block temperature sensor that senses a temperature of the motor block and transmits a signal thereof to the meter;
A motor power sensor that detects power supplied to the motors and transmits a signal thereof to the meter;
A bogie speed sensor that measures a speed of the railroad car and transmits a signal thereof to the meter; And
A gear box vibration sensor which senses a vibration of the gear box and transmits a signal thereof to the measuring instrument;
Sensor system of a railway vehicle comprising a.
상기 헌팅 센서모듈은,
상기 대차의 진동을 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 대차 진동 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.The method of claim 1,
The hunting sensor module,
And a balance vibration sensor for detecting a vibration of the balance and transmitting a signal thereof to the measuring instrument.
상기 헌팅 센서모듈은 상기 휠 센서모듈, 상기 구동 센서모듈, 및 상기 열화상 센서모듈의 모든 배선들을 하나의 랜선으로 통합하는 배선을 통하여 상기 계측기에 데이터를 전송하는 스위치허브 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.9. The method of claim 8,
The hunting sensor module performs a switch hub function of transmitting data to the measuring instrument through a wire integrating all wires of the wheel sensor module, the driving sensor module, and the thermal image sensor module into a single LAN line. Sensor system of rolling stock.
상기 헌팅 센서모듈에서는 상기 휠 센서모듈, 상기 구동 센서모듈, 및 상기 열화상 센서모듈의 모든 배선 그리고 상기 대차 진동 센서가 집적회로를 통한 ADC 및 통신을 수행하는 보드와 연결되는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.9. The method of claim 8,
The hunting sensor module is a railway vehicle, characterized in that all the wiring of the wheel sensor module, the drive sensor module, the thermal image sensor module and the balance vibration sensor are connected to the ADC and the board for communication through an integrated circuit. Sensor system.
상기 열화상 센서모듈은,
적외선으로 열을 추적하여 대상물의 형상에서 온도의 분포를 이미지로 생성하는 열화상 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.The method of claim 1,
The thermal sensor module,
And a thermal imaging camera that tracks heat in infrared to generate an image of the temperature distribution in the shape of the object.
상기 열화상 카메라는 다채널을 통합하도록 복수개가 구비되는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.12. The method of claim 11,
The thermal imaging camera sensor system, characterized in that a plurality is provided to integrate a multi-channel.
상기 계측기의 장착을 위한 구성으로서,
철도 차량의 하부에 형성된 대차 틀에 장착되는 가이드부;
상기 가이드부에 체결되는 마운팅 하우징; 및
상기 계측기가 구비되어 상기 마운팅 하우징에 체결되는 계측기 하우징;
을 더 포함하는 철도 차량의 센서 시스템.The method of claim 1,
As a configuration for mounting the measuring instrument,
A guide part mounted on a trolley frame formed under the railroad car;
A mounting housing fastened to the guide part; And
An instrument housing provided with the instrument and fastened to the mounting housing;
Sensor system of the railway vehicle further comprising.
상기 휠 센서모듈의 장착을 위한 구성으로서,
휠 베어링 케이스의 커버를 조립하기 위하여 상단에 볼트가 체결되는 기존의 볼트홀을 이용하여 상기 휠 베어링 케이스에 결합되는 휠 센서모듈 브래킷; 및
상기 기존의 볼트홀에 대응되도록 상기 휠 센서모듈 브래킷에 형성되는 볼트 체결홀;
을 더 포함하는 철도 차량의 센서 시스템.The method of claim 1,
As a configuration for mounting the wheel sensor module,
A wheel sensor module bracket coupled to the wheel bearing case using an existing bolt hole to which a bolt is fastened at an upper end to assemble a cover of a wheel bearing case; And
A bolt fastening hole formed in the wheel sensor module bracket to correspond to the existing bolt hole;
Sensor system of the railway vehicle further comprising.
상기 기존의 볼트홀에 체결되는 볼트는 기존의 볼트에 비하여 상기 휠 센서모듈 브래킷의 볼트 체결부 두께만큼 긴 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.15. The method of claim 14,
The bolt fastened to the existing bolt hole has a length as long as the thickness of the bolt fastening portion of the wheel sensor module bracket compared to the conventional bolt sensor system.
상기 구동 센서모듈의 장착을 위한 구동 센서모듈 브래킷을 더 포함하며,
상기 구동 센서모듈 브래킷은,
상기 모터 블록에 결합되도록 일정한 길이를 가지며 길이 방향이 평행하도록 한 쌍이 이격되어 형성되는 결합부;
상기 결합부가 볼트와 같은 체결부재에 의해 상기 모터 블록에 결합되도록 상기 결합부에 형성된 상기 볼팅홀;
상기 구동 센서모듈이 지지되도록 상기 평행한 한 쌍의 결합부를 연결하는 판 형상으로 형성되어 상기 결합부와 연결되는 부분이 절곡되는 지지부;
와이어 부재로 상기 구동 센서모듈을 상기 지지부에 묶어서 고정시킬 수 있도록 상기 지지부의 절곡된 부분에 천공되는 제1 밴딩홀; 및
와이어 부재로 상기 구동 센서모듈을 상기 지지부에 묶어서 고정시킬 수 있도록 상기 지지부의 판 형상에 천공되는 제2 밴딩홀;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.The method of claim 1,
Further comprising a drive sensor module bracket for mounting the drive sensor module,
The drive sensor module bracket,
A coupling part having a predetermined length so as to be coupled to the motor block and having a pair spaced apart from each other so that a length direction is parallel to each other;
The bolting hole formed in the coupling part such that the coupling part is coupled to the motor block by a fastening member such as a bolt;
A support part formed in a plate shape connecting the pair of parallel coupling parts so that the driving sensor module is supported, and a part connected to the coupling part is bent;
A first bending hole drilled in the bent portion of the support so that the driving sensor module is tied to the support and fixed by a wire member; And
A second bending hole drilled in a plate shape of the support so that the driving sensor module may be fixed to the support by a wire member;
Sensor system of a railway vehicle comprising a.
상기 헌팅 센서모듈의 장착을 위한 헌팅 센서모듈 브래킷을 더 포함하며,
상기 헌팅 센서모듈 브래킷은,
상기 헌팅 센서모듈이 삽입되어 안착되도록 상면이 개구된 직육면체 형상으로 형성되는 헌팅 센서모듈 하우징;
상기 대차 틀의 폭 방향 양면을 감싸도록 상기 헌팅 센서모듈 하우징으로부터 상기 대차 틀의 폭 방향으로 돌출되어 절곡되는 지지대; 및
상기 대차 틀의 폭 방향 양면을 죄임으로써 상기 헌팅 센서모듈 브래킷이 상기 대차 틀에 고정되도록 상기 절곡된 지지대에 구비되는 죔 볼트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.The method of claim 1,
Further comprising a hunting sensor module bracket for mounting the hunting sensor module,
The hunting sensor module bracket,
A hunting sensor module housing having a rectangular parallelepiped shape having an upper surface open so that the hunting sensor module is inserted and seated therein;
A support protruding from the hunting sensor module housing in a width direction of the balance frame so as to surround both width directions of the balance frame; And
A clamping bolt provided on the bent support so that the hunting sensor module bracket is fixed to the balance frame by tightening both sides of the balance frame in the width direction;
Sensor system of a railway vehicle comprising a.
상기 열화상 센서모듈의 장착을 위한 열화상 센서모듈 브래킷을 더 포함하며,
상기 열화상 센서모듈 브래킷은,
상기 열화상 카메라를 요구되는 면에 장착하도록 기능하는 장착부; 및
상기 열화상 카메라를 상기 장착부에 회전 가능하게 결합시키도록 기능하는 힌지부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.The method of claim 1,
Further comprising a thermal sensor module bracket for mounting the thermal sensor module,
The thermal sensor module bracket,
A mounting portion which functions to mount the thermal imaging camera on a required surface; And
A hinge unit for rotatably coupling the thermal imaging camera to the mounting unit;
Sensor system of a railway vehicle comprising a.
상기 축 비틀림 센서는,
전체적인 형상이 중공을 갖는 원통형상으로 형성되며,
상기 중공의 반을 포함하도록 반원 형상으로 형성되는 제1 반원부;
상기 중공의 나머지 반을 포함하도록 반원 형상으로 형성되는 제2 반원부; 및
상기 제1 반원부와 상기 제2 반원부가 결합되도록 기능하는 체결부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.The method according to claim 6,
The axis torsion sensor,
The overall shape is formed into a cylindrical shape having a hollow,
A first semicircular portion formed in a semicircular shape to include the hollow half;
A second semicircular portion formed in a semicircular shape to include the other half of the hollow; And
A fastening part functioning to couple the first semicircular part and the second semicircular part;
Sensor system of a railway vehicle comprising a.
모터를 냉각하기 위한 송풍기의 진동, 가속도, 및 전력을 감지하도록 상기 송풍기에 장착되는 송풍기 센서모듈을 더 포함하는 철도 차량의 센서 시스템.The method of claim 1,
And a blower sensor module mounted to the blower to sense vibration, acceleration, and power of the blower for cooling the motor.
상기 헌팅 센서모듈은 상기 송풍기 센서모듈에 안정적이지 못한 신호가 감지되었을 때에 이를 상기 계측기에 전달하도록 기능하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.21. The method of claim 20,
The hunting sensor module is a sensor system of a railroad vehicle, characterized in that for transmitting an unstable signal detected in the blower sensor module to the measuring instrument.
상기 송풍기 센서모듈의 센서들은 집적회로를 통한 ADC 및 통신을 수행하는 보드와 연결되며, 상기 보드는 소형 알루미늄 케이스에 내장되는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.21. The method of claim 20,
Sensors of the blower sensor module is connected to the board for performing the ADC and communication through an integrated circuit, the board is a sensor system of a railway vehicle, characterized in that built in a small aluminum case.
상기 송풍기 센서모듈은 ADC된 데이터를 다채널 데이터의 전송이 가능한 랜선을 통한 랜통신으로 상기 계측기에 전송하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.21. The method of claim 20,
The blower sensor module is a sensor system of a railroad vehicle, characterized in that for transmitting the ADC data to the measuring instrument in a LAN communication via a LAN line capable of transmitting multi-channel data.
상기 송풍기 센서모듈은,
상기 송풍기의 진동을 측정하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 송풍기 진동 센서;
상기 송풍기의 가속도를 감지하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 송풍기 가속도 센서; 및
상기 송풍기에 공급되는 전력을 검출하여 이에 대한 신호를 상기 계측기에 전달하는 송풍기 파워 센서;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.21. The method of claim 20,
The blower sensor module,
A blower vibration sensor which measures the vibration of the blower and transmits a signal thereof to the measuring instrument;
A blower acceleration sensor which senses an acceleration of the blower and transmits a signal thereof to the measuring instrument; And
A blower power sensor which detects electric power supplied to the blower and transmits a signal thereof to the measuring instrument;
Sensor system of a railway vehicle comprising a.
상기 송풍기 센서모듈의 장착을 위한 구성으로서,
상기 송풍기 진동 센서 또는 상기 송풍기 가속도 센서 그리고 상기 송풍기 파워 센서를 상기 송풍기 센서모듈에 연결하는 센서 커넥터를 더 포함하는 철도 차량의 센서 시스템.25. The method of claim 24,
As a configuration for mounting the blower sensor module,
The sensor system of the railway vehicle further comprises a sensor connector for connecting the blower vibration sensor or the blower acceleration sensor and the blower power sensor to the blower sensor module.
상기 송풍기 센서모듈은 송풍기 주변장치에 연결되어 고정되는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.21. The method of claim 20,
The blower sensor module is connected to the blower peripheral device is fixed, characterized in that the railway vehicle sensor system.
상기 송풍기 센서모듈은 진동과 전류를 동시에 아날로그로 측정한 후에 측정된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변경하여 상기 계측기에 전송하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.21. The method of claim 20,
The blower sensor module measures the vibration and current at the same time analog and then converts the measured analog signal into a digital signal and transmits it to the measuring instrument.
상기 계측기는 인터넷 통신을 통하여 데이터를 분석하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 센서 시스템.The method of claim 1,
The measuring device analyzes the data through the Internet communication sensor system of a railway vehicle.
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