KR20190116758A - Apparatus for monitoring point machine - Google Patents
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Abstract
Description
본 출원은 선로전환기 모니터링 장치에 관한 것으로서, 선로전환기의 고장을 실시간으로 검출하고, 고장종류를 자동으로 판별할 수 있는 선로전환기 모니터링 장치에 관한 것이다. The present application relates to a device for monitoring a line changer, and more particularly to a line changer monitoring device capable of detecting a failure of a line changer in real time and automatically determining a type of failure.
철도가 산업에 차지하는 비중이 점차 증가하여 열차의 안정적인 주행을 위하여 철도에서의 구성 요소에 대한 관리가 중요한 이슈로 부상하고 있다. 특히, 선로전환기는 열차의 진행 방향을 안전하게 변경시키는 중요한 구성 요소이며 선로전환기의 고장에 따라 열차 탈선 등의 대형 사고를 유발할 수 있기 때문에 조기 고장 탐지가 매우 중요하다.As the proportion of railways to the industry is increasing, management of components in railways has emerged as an important issue for the stable operation of trains. In particular, the track diverter is an important component to safely change the direction of travel of the train, and early failure detection is very important because it can cause a major accident such as train derailment due to the failure of the track diverter.
선로전환기의 고장 진단은 많은 인력이 투입되며, 열차의 운행 시간이 종료된 늦은 시간에 진행되어 현재 시스템으로는 실시간 탐지가 불가능한 문제가 있다.Diagnosis of the line changeover is a lot of manpower is input, the late run time of the train is running late, there is a problem that can not be detected in real time with the current system.
본 출원은, 선로전환기의 고장을 실시간으로 검출하고, 고장종류를 자동으로 판별할 수 있는 선로전환기 모니터링 장치를 제공하고자 한다. The present application is to provide a line switching device monitoring device that can detect the failure of the line switch in real time, and can automatically determine the type of failure.
본 발명의 일 실시예에 의한 선로전환기 모니터링 장치는, 선로전환기의 동작시 계측되는 부하전류를 이용하여, 부하패턴을 생성하는 부하패턴측정부; 상기 선로전환기의 동작에 따른, 텅레일(쇄정유닛)의 위치를 나타내는 검지 신호를 수신하는 검지신호 수신부; 및 상기 부하패턴 및 검지신호를 이용하여, 상기 선로전환기에 발생한 고장을 판별하는 고장검출부를 포함할 수 있다. An apparatus for monitoring a line changer according to an embodiment of the present invention includes a load pattern measuring unit configured to generate a load pattern by using a load current measured during operation of the line changer; A detection signal receiver for receiving a detection signal indicating a position of a tongle (locking unit) according to the operation of the line switcher; And a failure detection unit for determining a failure occurring in the line changer by using the load pattern and the detection signal.
여기서 상기 부하패턴 측정부는, 상기 부하전류를 실효치(RMS: Root Mean Square)로 환산하고, 상기 실효치를 샘플링하여, 상기 부하패턴으로 생성할 수 있다. The load pattern measuring unit may convert the load current into a root mean square (RMS), sample the effective value, and generate the load pattern as the load pattern.
여기서 상기 부하패턴 측정부는, 상기 부하패턴을 기 설정된 시간간격에 따라 복수의 시간구간으로 구분할 수 있다. The load pattern measuring unit may divide the load pattern into a plurality of time intervals according to a predetermined time interval.
여기서 상기 검지신호 수신부는, 정위에 위치하는 제1 리미트 스위치 또는 반위에 위치하는 제2 리미트 스위치가 상기 텅레일을 이동시키는 캠바에 의하여 터치되면, 상기 제1 리미트 스위치 또는 제2 리미트 스위치가 상기 터치에 대응하여 출력하는 검지신호를 수신할 수 있다. Here, the detection signal receiving unit, when the first limit switch located in the positive position or the second limit switch located in the face is touched by the cam bar for moving the tongue rail, the first limit switch or the second limit switch is touched It can receive a detection signal output in response to the.
여기서, 상기 캠바는 경사면과 수평면을 포함하고, 상기 캠바가 상기 정위 또는 반위로 이동하면, 상기 제1 리미트 스위치 또는 제2 리미트 스위치는 상기 경사면을 지나 상기 수평면 상에서 상기 캠바와 접촉을 유지하며, 상기 제1 리미트 스위치 또는 제2 리미트 스위치는 상기 캠바의 경사면에 접촉할 때부터 상기 검지신호를 생성할 수 있다. Here, the cam bar includes an inclined surface and a horizontal plane, and when the cam bar moves to the face or face, the first limit switch or the second limit switch is in contact with the cam bar on the horizontal plane through the inclined surface, The first limit switch or the second limit switch may generate the detection signal from the contact with the inclined surface of the cam bar.
여기서 상기 고장검출부는, 상기 부하패턴에 설정된 각각의 시간구간에서의 전류량, 각각의 시간구간에서의 패턴형상 및 상기 검지신호의 수신타이밍 중 어느 하나를 이용하여, 상기 선로 전환기의 고장을 판별할 수 있다. Here, the fault detection unit may determine the failure of the line changer by using any one of a current amount in each time section set in the load pattern, a pattern shape in each time section, and a reception timing of the detection signal. have.
여기서 상기 고장검출부는, 상기 부하패턴에 설정된 초기 지연 구간에 포함된 전류의 평균값이 기준지연값 이상이면, 상기 선로전환기의 주파수 변환기(Frequency Converter)에 고장이 발생한 것으로 판별할 수 있다. Here, the failure detector may determine that a failure has occurred in a frequency converter of the line converter when the average value of the current included in the initial delay period set in the load pattern is equal to or greater than a reference delay value.
여기서 상기 고장검출부는, 상기 부하패턴에 설정된 잠김해제구간 또는 잠김구간에 포함된 전류의 최대피크값이 잠김피크값을 초과하면 상기 텅레일의 위치를 고정하는 잠금장치에 걸림이 발생한 것으로 판별하고, 상기 잠김해제구간 또는 잠김구간에 포함된 전류의 평균값이 기준잠김값을 초과하면 상기 잠금장치를 구동하는 모터에 걸림 또는 고착이 발생한 것으로 판별할 수 있다. Here, the failure detection unit, if the maximum peak value of the current included in the unlocking section or the locking section set in the load pattern exceeds the locking peak value, it is determined that the locking device for fixing the position of the tongue rail has occurred, When the average value of the current included in the unlocking section or the locking section exceeds the reference locking value it can be determined that a jam or stuck in the motor driving the locking device.
여기서 상기 고장검출부는, 상기 부하패턴에 설정된 동정구간에 포함된 전류의 최대피크값이 동정피크값을 초과하거나, 상기 동정구간에 포함된 전류의 평균값이 기준동정값을 초과하면, 상기 텅레일에 걸림이나 고착이 발생한 것으로 판별할 수 있다. Here, the fault detection unit, if the maximum peak value of the current included in the identification section set in the load pattern exceeds the identification peak value, or the average value of the current included in the identification section exceeds the reference identification value, It can be determined that jamming or sticking has occurred.
여기서 상기 고장검출부는, 상기 부하패턴에 설정된 종료구간에 포함된 전류의 평균값이 기준종료값을 초과하면, 상기 텅레일을 구동하는 모터의 성능저하 또는 상기 모터의 위치검지 센서의 오동작으로 판별할 수 있다. Here, when the average value of the current included in the end section set in the load pattern exceeds the reference end value, the fault detection unit may be determined by the performance degradation of the motor driving the tong rail or malfunction of the position detection sensor of the motor. have.
여기서 상기 고장검출부는, 상기 부하패턴에 설정된 잠김 해제 또는 잠김 구간에서 추출한 복수개의 연속된 샘플들로부터 증가 또는 감소 패턴을 포함하는 패턴형상을 생성하고, 상기 생성한 패턴형상이 기준 잠김패턴과 상이하면 상기 선로전환기의 주파수 변환기 또는 모터 위치 감지 센서의 오류로 판별할 수 있다. Here, the failure detection unit generates a pattern shape including an increase or decrease pattern from a plurality of consecutive samples extracted in the unlocking or locking interval set in the load pattern, and if the generated pattern shape is different from the reference locking pattern It may be determined by an error of the frequency converter or the motor position sensor of the line converter.
여기서 상기 고장검출부는, 상기 부하패턴에 설정된 동정 구간에서 추출한 복수개의 연속된 샘플들로부터 증가 또는 감소 패턴을 포함하는 패턴형상을 생성하고, 상기 생성한 패턴형상이 기준 동정패턴과 상이하면 상기 텅레일의 구동에 이상이 발생한 것으로 판별할 수 있다. Here, the failure detection unit generates a pattern shape including an increase or decrease pattern from a plurality of consecutive samples extracted in the identification section set in the load pattern, and if the generated pattern shape is different from the reference identification pattern, the tow rail It can be determined that an abnormality has occurred in driving of.
여기서 상기 고장검출부는, 상기 텅레일을 반위에서 정위로 이동하는 경우, 상기 부하패턴에 설정된 동정구간의 시작시간부터 반위 검지 신호의 감지 종료시점까지의 제1 유지시간과, 정위 검지 신호의 감지 시점부터 상기 동정구간의 종료시간까지의 제2 유지시간을 측정하고, 상기 제1 유지시간 및 제2 유지시간이 기준 유지시간범위를 벗어나면, 리미트 스위치 또는 텅 레일에 고장이 발생한 것으로 판별할 수 있다. In this case, when the tungsten rail is moved from the face to the face, the fault detection unit includes a first holding time from the start time of the identification section set in the load pattern to the end of the detection of the face detection signal, and the time of detection of the face detection signal. To measure the second holding time from the identification period to the end time, and if the first holding time and the second holding time are outside the standard holding time range, it may be determined that a failure has occurred in the limit switch or the tongue rail. .
여기서, 본 발명의 일 실시예에 의한 선로전환기의 모니터링 장치는, 상기 고장검출부에서 추출한 고장의 종류에 따라 심각도를 분류하고, 상기 심각도에 따른 경고 단계를 설정하여, 각각의 경고 단계에 대응하는 경고를 출력하는 고장 분석부를 더 포함할 수 있다. Here, the monitoring device of the line changer according to an embodiment of the present invention, classify the severity according to the type of the failure extracted by the failure detection unit, set the warning step according to the severity, warning corresponding to each warning step It may further include a failure analysis unit for outputting.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.In addition, the solution of the said subject does not enumerate all the characteristics of this invention. Various features of the present invention and the advantages and effects thereof may be understood in more detail with reference to the following specific embodiments.
본 발명의 일 실시예에 의한 선로전환기 모니터링 장치는, 선로전환기의 고장을 실시간으로 검출할 수 있으며, 고장종류를 자동으로 판별하는 것이 가능하다. 즉, 선로전환기에 대한 고장 검출 및 고장 진단을 자동화할 수 있으므로, 선로전환기의 관리에 필요한 인력을 크게 줄일 수 있으며, 사람이 관리하기 어려운 시간에도 선로전환기에 대한 진단을 수행할 수 있다. The apparatus for monitoring a line changer according to an embodiment of the present invention can detect a failure of the line changer in real time, and can automatically determine the type of failure. That is, since it is possible to automate the fault detection and fault diagnosis for the line changer, it is possible to greatly reduce the manpower required for the management of the line changer, it is possible to perform the diagnosis of the line changer even in a time difficult for human management.
본 발명의 일 실시예에 의한 선로전환기 모니터링 장치는, 부하패턴에 설정된 각각의 시간구간에서의 전류량, 각각의 시간구간에서의 패턴형상, 검지신호의 수신타이밍 등을 이용하여 선로전환기에 대한 모니터링을 수행하므로, 정확한 고장검출 및 고장진단이 가능하다. The apparatus for monitoring a line changer according to an embodiment of the present invention monitors the line changer by using the amount of current in each time section set in the load pattern, the pattern shape in each time section, the reception timing of the detection signal, and the like. As a result, accurate fault detection and fault diagnosis are possible.
도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 선로전환기 모니터링 시스템을 나타내는 개략도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 선로전환기 모니터링 장치를 나타내는 블록도이다.
도3 및 도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 선로전환기 모니터링 장치의 부하패턴을 나타내는 개략도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 의한 검지신호 생성을 나타내는 개략도이다. 1 is a schematic diagram showing a line switch monitoring system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing a line switch monitoring device according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 is a schematic diagram showing a load pattern of the line converter monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram showing generation of detection signals according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. However, in describing the preferred embodiment of the present invention in detail, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. In addition, throughout the specification, when a part is 'connected' to another part, it is not only 'directly connected' but also 'indirectly connected' with another element in between. Include. In addition, the term 'comprising' of an element means that the element may further include other elements, not to exclude other elements unless specifically stated otherwise. In addition, terms such as “unit” and “module” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software.
도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 선로 전환기 모니터링 시스템을 나타내는 개략도이다. 1 is a schematic diagram showing a line switch monitoring system according to an embodiment of the present invention.
도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 선로 전환기 모니터링 시스템은, 선로전환기(1) 및 선로 전환기 모니터링 장치(100)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the line changeover monitoring system according to an embodiment of the present invention may include a
이하, 도1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 선로 전환기 모니터링 시스템을 설명한다. Hereinafter, a line converter monitoring system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.
선로전환기(1)는 선로가 분기되는 곳에 설치되어, 열차의 운행방향을 제어할 수 있다. 즉, 선로전환기(1)는 캠바(미도시)를 구동시켜 쇄정유닛(11)을 좌측 또는 우측으로 이동시킬 수 있으며, 이 경우 쇄정유닛(11) 상에 고정된 텅레일(t)은 좌측 레일에 부착되거나 우측 레일에 부착될 수 있다. 여기서, 선로전환기는 침목형 선로전환기 또는 노즈 가동형 선로전환기 등일 수 있다. The
도1에 도시한 바와 같이, 텅 레일(t)이 우측 레일에 밀착되는 경우에는 열차가 직진 방향으로 운행할 수 있으며, 텅레일(t)이 좌측 레일에 밀착되는 경우에는 열차가 우측 방향으로 운행할 수 있다. 여기서, 텅레일(t)의 밀착방향에 따른 열차의 운행방향은 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다. As shown in FIG. 1, when the tongue rail t is in close contact with the right rail, the train may travel in a straight direction, and when the tongue rail t is in close contact with the left rail, the train runs in the right direction. can do. Here, the driving direction of the train according to the contact direction of the t-rail (t) may be variously set according to the embodiment.
선로전환기(1)에 의하여 열차의 운행방향이 결정되므로, 선로전환기(1)가 고장나거나 오동작하는 경우에는 열차사고 등 대규모의 피해가 발생할 위험이 존재한다. 따라서, 선로전환기(1)의 동작을 정확하게 모니터링하여, 고장발생여부를 판별할 필요가 있다. Since the driving direction of the train is determined by the
선로 전환기 모니터링 장치(100)는 선로전환기(1)의 동작을 모니터링할 수 있으며, 선로전환기(1)의 고장 발생여부 및 고장의 종류 등을 자동으로 판별할 수 있다. 구체적으로, 선로 전환기 모니터링 장치(100)는 선로전환기(1)의 동작시 계측되는 부하전류와, 텅레일(t)의 정위 또는 반위에 대응하는 위치에 각각 구비된 리미트 센서로부터 수신하는 검지 신호를 이용하여, 선로전환기(1)에 대한 고장판별 및 모니터링을 수행할 수 있다. The line
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 선로 전환기 모니터링 장치를 나타내는 블록도이다. Figure 2 is a block diagram showing a line switch monitoring device according to an embodiment of the present invention.
도2를 참조하면, 본 발명이 일 실시예에 의한 선로 전환기 모니터링 장치(100)는 부하패턴측정부(110), 검지신호 수신부(120), 고장검출부(130) 및 고장분석부(140)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the
이하, 도2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 선로 전환기 모니터링 장치(100)를 설명한다. Hereinafter, the line
부하패턴측정부(110)는 선로전환기(1)의 동작시 계측되는 부하전류를 이용하여 부하패턴을 생성할 수 있다. 부하전류는 도3(a)에 도시한 바와 같이 계측될 수 있다. 이후, 부하패턴측정부(110)는 부하전류를 도3(b)와 같이 먼저 실효치(RMS: Root Mean Square)로 환산하고, 도3(c)에 도시한 바와 같이, 실효치를 샘플링하여 부하패턴을 생성할 수 있다. 즉, 부하패턴측정부(110)는 부하전류를 이용하여, 도4에 도시한 바와 같은 부하패턴을 생성할 수 있다. 이와 같이 부하패턴을 생성하는 경우, 측정된 부하전류를 구간별, 요소별 상수로 취급할 수 있으며, 이를 통하여 논리적인 판단을 효과적으로 수행하는 것이 가능하다. 측정된 부하전류와 실효치, 부하패턴은 데이터베이스 등에 저장될 수 있다. The load
한편, 부하패턴측정부(110)는 부하패턴을 기 설정된 시간간격에 따라 복수의 시간구간으로 구분할 수 있다. 즉, 도4에 도시한 바와 같이, 부하패턴은 전체 측정구간(A), 초기 지연구간(B), 잠김 해제 구간(C), 동정구간(D), 잠김 구간(E) 및 종료구간(F)으로 각각 구별할 수 있다. The load
구체적으로, 전체 측정구간(A)은 선로전환기(1)가 텅 레일(t)을 1회 이동시키는데 소요되는 시간에 해당하고, 초기 지연구간(B)은 선로전환기(1)의 동작시 초기에 소요되는 지연시간에 해당한다. 잠김 해제 구간(C)은 쇄정유닛(11)이 이동가능하도록 잠금을 해제하는 시간구간에 해당하며, 동정구간(D)은 쇄정유닛(11)을 이동시켜 텅레일을 정위에서 반위, 또는 반위에서 정위로 이동하는 구간에 해당한다. 또한, 잠김구간(E)은 쇄정유닛(11)이 이동된 정위 또는 반위에 고정되도록 잠그는 구간에 해당하며, 종료구간(F)은 텅 레일의 이동이 종료된 이후의 예비구간에 해당한다. Specifically, the entire measurement section A corresponds to the time required for the
여기서, 각각의 시간구간은 미리 설정된 시간간격에 따라 구별될 수 있다. 예를들어, 선로전환기(1)의 설계시 각각의 시간구간에서 소요될 것으로 설정한 시간간격으로 구별하거나, 선로전환기(1)의 동작을 측정하여 각각의 구간에 대하여 소요된 평균시간 등으로 시간간격을 미리 설정할 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는, 부하패턴측정부(110)가 부하패턴에 나타난 패턴을 분석하여 자동으로 구별하는 것도 가능하다. Here, each time period may be distinguished according to a preset time interval. For example, when designing the
검지신호 수신부(120)는 선로전환기(1)의 동작에 따른 텅레일(t)의 위치를 나타내는 검지신호를 수신할 수 있다. 정위에는 제1 리미트 스위치(s1)가 위치하고, 반위에는 제2 리미트 스위치(s2)가 위치하고 있을 수 있다. 이후, 캠바(cb)가 이동하여 텅레일(t)을 이동시키는 경우, 제1 리미트 스위치(s1) 또는 제2 리미트 스위치(s2)는 캠바(cb)와 터치할 수 있으며, 캠바(cb)와 터치한 리미트 스위치(s1, s2)는 터치에 대응하여 검지신호를 출력할 수 있다. The detection
구체적으로, 도5에 도시한 바와 같이, 캠바(cb)에는 경사면(f1)과 수평면(f2)이 존재할 수 있으며, 캠바(cb)가 정위로 이동하는 경우에는, 제1 리미트 스위치(s1)가 캠바(cb)의 경사면(f1)을 지나서 수평면(f2) 상에 접촉을 유지할 수 있다. 즉, 제1 리미트 스위치(s1)는 캠바(cb)가 이동하는 도중에 경사면(f1)과 접촉할 수 있으며, 캠바(cb)의 이동이 종료되어 텅레일(t)이 정위에 위치하는 경우에는 제1 리미트 스위치(s1)가 캠바(cb)의 수평면(f2)과 접촉할 수 있다. 여기서, 제1 리미트 스위치(s1)는 캠바(cb)에 의하여 눌리게 되는 경우에 검지신호를 생성하므로, 경사면(f1)과 접촉할 때부터 정위 검지신호를 생성하여 전송할 수 있다. 캠바(cb)가 반위로 이동하는 경우에도, 동일한 방식으로 제2 리미트 스위치(s2)가 반위 검지신호를 생성하여 전송할 수 있다. 따라서, 검지신호 수신부(120)는 제1 리미트 스위치(s1) 또는 제2 리미트 스위치(s2)가 전송하는 정위 검지신호 또는 반위 검지신호를 수신할 수 있다. 즉, 수신한 검지신호를 이용하여 현재 텅레일(t)이 정위에 위치하는지 아니면 반위에 위치하는 지를 판별할 수 있다. Specifically, as shown in FIG. 5, the cam bar cb may have an inclined surface f1 and a horizontal surface f2, and when the cam bar cb moves to the top, the first limit switch s1 may be present. The contact may be maintained on the horizontal surface f2 past the inclined surface f1 of the cam bar cb. That is, the first limit switch s1 may be in contact with the inclined surface f1 while the cam bar cb is moving. When the cam bar cb is finished and the tongue rail t is positioned at the positive position, the first limit switch s1 may be formed. One limit switch s1 may contact the horizontal plane f2 of the cam bar cb. Here, since the first limit switch s1 generates a detection signal when pressed by the cam bar cb, the first limit switch s1 may generate and transmit a stereotactic detection signal from the contact with the inclined surface f1. Even when the cam bar cb moves to the face, the second limit switch s2 can generate and transmit the face detection signal in the same manner. Therefore, the
고장검출부(130)는 부하패턴 및 검지신호를 이용하여, 선로전환기(1)에 발생한 고장을 판별할 수 있다. 구체적으로, 고장검출부(130)는 부하패턴에 설정된 각각의 시간구간에서의 전류량, 각각의 시간구간에서의 패턴형상, 검지신호의 수신타이밍 등을 이용하여 선로 전환기(1)의 고장을 판별할 수 있다.The
먼저, 고장검출부(130)는 시간구간에서의 전류량을 이용하여 선로 전환기(1)의 고장을 판별할 수 있다. First, the
고장검출부(130)는 초기 지연 구간(B)에 포함되는 전류의 평균값을 계산할 수 있으며, 계산된 평균값을 미리 설정된 기준 지연값과 비교할 수 있다. 여기서, 계산된 평균값이 기준 지연값 이상인 경우에는, 선로전환기(1)의 주파수 변환(frequency converter)에 고장이 발생한 것으로 판별할 수 있다. 즉, 초기 지연 구간(B)은 선로전환기(1)가 동작하기 전이므로, 정상인 경우에는 초기 지연 구간(B)에 기준 지연값 이상 전류가 발생하지 않아야 한다. 초기 지연구간(B)에 기준 지연값 이상의 전류가 발생하는 경우에는 선로전환기(1)의 주파수 변환기의 초기 스타트 업 기능에 문제가 있는 것으로 볼 수 있다. 따라서, 고장검출부(130)는 초기 지연 구간(B)에서의 전류의 평균값이 기준지연값 이상이면, 선로전환기(1)의 주파수 변환기에 고장이 발생한 것으로 판별할 수 있다. The
또한, 고장검출부(130)는 잠김해제구간(C) 또는 잠김구간(E)에 포함된 전류의 최대피크값을 추출할 수 있으며, 추출한 최대피크값을 미리 설정된 잠김피크값과 비교할 수 있다. 이후, 최대피크값이 잠김피크값을 초과하는 경우에는, 텅레일(t)의 위치를 고정하는 잠금장치에 걸림이 발생한 것으로 판별할 수 있다. 정상인 경우에 비하여 잠금장치의 구동을 위해 더 높은 전류가 소요되는 것은, 잠금장치가 구동하는데 더 큰 힘이 필요한 것을 볼 수 있다. 따라서, 고장검출부(130)는 잠금장치에 걸림 등의 고장이 발생한 것으로 판별할 수 있다. 추가적으로, 고장검출부(130)는 잠김해제구간(C) 또는 잠김구간(E)에 포함된 전류의 평균값도 계산할 수 있으며, 계산된 평균값이 기준잠김값을 초과하는 경우에는, 잠금장치를 구동하는 모터에 걸림 또는 고착이 발생한 것으로 판별할 수 있다. In addition, the
또한, 고장검출부(130)는 부하패턴에 설정된 동정구간(D)에 포함된 전류의 최대피크값과 전류의 평균값을 계산할 수 있으며, 최대피크값과 평균값을 각각 미리 설정된 동정피크값과 기준동정값과 비교할 수 있다. 여기서, 최대피크값이 동정피크값보다 크거나 평균값이 기준동정값을 초과하는 경우에는, 텅레일에 걸림이나 고착이 발생한 것으로 판별할 수 있다. In addition, the
이외에도, 고장검출부(130)는 종료구간(F)에 포함된 전류의 평균값이 미리 설정된 기준종료값을 초과하면, 텅레일을 구동하는 모터의 성능 저하 또는 모터의 위치검지센서에 오동작이 발생한 것으로 판별할 수 있다. 즉, 정상인 경우에는 종료구간(F)에서 이미 동작이 완료되어 선로전환기(1)에서 부하전류가 기준종료값 이상 발생하지 않게 된다. 따라서, 종료구간(F)에서 기준종료값 이상의 전류가 발생하는 것은, 모터의 성능이 저하되어 종료구간(F)에서도 기존의 구간에서의 동작을 진행하는 경우나, 이미 잠금 등 모터의 동작이 완료되었으나 모터의 위치검지센서에 이상이 존재하여 모터를 지속적으로 동작하는 경우에 해당하는 것으로 판별할 수 있다. In addition, when the average value of the current included in the end section (F) exceeds the preset reference end value, the
한편, 실시예에 따라서는, 고장검출부(130)가 각각의 시간구간에서의 패턴형상을 이용하여 고장을 검출하는 것도 가능하다. On the other hand, according to the embodiment, it is also possible for the
구체적으로, 고장검출부(130)는 잠김 해제구간(C) 또는 잠김 구간(E)에서 복수개의 연속된 샘플들을 추출할 수 있으며, 추출한 샘플들의 크기에 대한 증가 또는 감소 패턴을 포함하는 패턴형상을 생성할 수 있다. 이후, 생성한 패턴형상을 미리 설정한 기준 잠김패턴과 비교하여, 기준 잠김패턴과 생성한 패턴형상이 서로 상이한 경우에는 고장이 발생한 것으로 판별할 수 있다. 즉, 정상인 경우에는 시간순서에 따라 증가와 감소의 정형화된 패턴이 존재할 수 있다(증가->감소->증가->감소->증가). 따라서, 추출한 패턴형상이 정형화된 기준 잠김패턴과 일치하지 않는 경우에는 선로전환기(1)에 고장이 발생한 것으로 판별할 수 있다. 구체적으로, 잠김 해제구간(C) 또는 잠김 구간(E)에서의 패턴형상이 상이한 경우에는, 선로전환기(1)의 주파수 변환기 또는 모터 위치 감지 센서의 오류가 발생한 것으로 판별할 수 있다. Specifically, the
또한, 고장검출부(130)는 동정 구간(D)에서도 각각의 샘플들을 추출하여 증가 또는 감소 패턴을 포함하는 패턴형상을 추출할 수 있으며, 추출한 패턴형상을 기준 동정패턴과 비교할 수 있다. 여기서, 생성한 패턴형상이 기준 동정패턴과 상이한 경우에는, 텅레일의 구동에 이상이 발생한 것으로 판별할 수 있다. In addition, the
추가적으로, 고장검출부(130)는 검지신호의 수신타이밍을 이용하여 선로 전환기(1)의 고장을 검출하는 것도 가능하다. 즉, 도4를 참조하면, 고장검철부(130)는 텅레일(t)을 반위에서 정위로 이동하는 경우, 부하패턴에 설정된 동정구간(D)의 시작시간부터 반위 검지 신호의 감지 종료시점까지의 제2 유지시간(T2)과, 정위 검지 신호의 감지 시점부터 동정구간의 종료시간까지의 제1 유지시간(T1)을 각각 측정할 수 있다. 이후, 고장검출부(130)는 제1 유지시간(T1)과 제2 유지시간(T2)을 기준 유지시간범위와 비교할 수 있으며, 제1 유지시간(T1) 또는 제2 유지시간(T2)이 기준 유지시간범위를 벗어나는 경우에는 리미트 스위치 또는 텅 레일에 고장이 발생한 것으로 판별할 수 있다. In addition, the
구체적으로, 반위검지신호는 제2 리미트 스위치(s2)가 캠바(cb)의 경사면(f1)을 내려올때까지 유지되므로, 동정구간(D) 내에서 반위검지신호가 검지될 수 있다. 이후 경사면(f1)을 모두 내려온 경우에는 신호가 입력되지 않을 수 있다. 반면에, 정위검지신호는 동정구간(D)이 완료되기 전에 제1 리미트 스위치(s1)가 캠바(cb)의 경사면(f1)에 접촉할때부터 정위검지신호가 감지되기 시작할 수 있다. 이후, 동정구간(D)이 완료되면 제1 리미트 스위치(s1)는 캠바(cb)의 수평면(f2)과 접촉하여 정위검지신호를 유지할 수 있다. Specifically, since the anti-counter detection signal is maintained until the second limit switch s2 descends the inclined surface f1 of the cam bar cb, the anti-counter detection signal can be detected within the identification section D. FIG. Thereafter, when all the slopes f1 are lowered, signals may not be input. On the other hand, the stereotactic detection signal may be detected when the first limit switch s1 contacts the inclined surface f1 of the cam bar cb before the identification section D is completed. Thereafter, when the identification section D is completed, the first limit switch s1 may be in contact with the horizontal plane f2 of the cam bar cb to maintain the position detection signal.
따라서, 동정구간(D) 내에서 감지되는 각각의 제1 유지시간(T1)과 제2 유지시간(T2)는 캠바와 리미트 센서의 상태에 의하여 결정될 수 있다. 따라서, 제1 유지시간(T1) 또는 제2 유지시간(T2)이 허용된 기준 유지시간범위를 벗어나는 경우에는 리미트 스위치 또는 텅 레일에 이상이 발생한 것으로 판별할 수 있다. Therefore, each of the first holding time T1 and the second holding time T2 sensed in the identification section D may be determined by states of the cam bar and the limit sensor. Therefore, when the first holding time T1 or the second holding time T2 is out of the allowable reference holding time range, it may be determined that an abnormality has occurred in the limit switch or the tongue rail.
이외에도, 고장검출부(130)는 부하전류가 측정되지 않거나, 부하전류의 측정이 중간에 중단되는 등 다양한 경우를 검출하여, 고장여부를 판별할 수 있다. In addition, the
고장분석부는(140)는 고장검출부(130)에서 추출한 고장의 종류에 따라 심각도를 분류할 수 있으며, 심각도에 따른 경고 단계를 설정할 수 있다. 이후, 고장분석부(140)는 각각의 경고 단계에 대응하는 경고를 출력하여, 운영자에게 고장발생을 알릴 수 있다. The
예를들어, 아래 표1에 나타난 바와 같이, 심각도를 상, 중, 하로 구별하고, 각각의 심각도에 대응하는 경고 단계를 설정하여 경고를 발생시킬 수 있다. 여기서, 각각의 경고 단계에 해당하는 발생조건은 미리 설정해둘 수 있다. 따라서, 고장분석부(140)는 발생조건에 해당하면, 각각의 경고 단계를 구별하여 대응하는 경고를 출력하는 것이 가능하다. For example, as shown in Table 1 below, the severity can be classified into high, medium, and low, and an alert level corresponding to each severity can be set to generate an alert. Here, the occurrence conditions corresponding to each warning step may be set in advance. Therefore, when the
한편, 각각의 경고 단계에 해당하는 발생조건은 아래 표2에 따라 설정될 수 있다. On the other hand, the occurrence conditions corresponding to each warning step may be set according to Table 2 below.
단계warning
step
지연
구간Early
delay
section
해제
구간Locked
release
section
구간Sympathy
section
구간Locked
section
구간End
고장분석부(140)는 경고 단계에 따라 경고를 발생시켜, 운영자에게 선로전환기(1)에 고장이 발생하였음을 알릴 수 있다. 이때, 고장분석부(140)는 경고음을 출력하거나, 디스플레이장치 등에 경고문구를 출력하여 운영자에게 경고를 알릴 수 있다. 실시예에 따라서는, 운영자의 휴대전화 등으로 경고 문자메시지를 전송하거나, 이메일 등을 발송하는 것도 가능하다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be substituted, modified, and changed in accordance with the present invention without departing from the spirit of the present invention.
1: 선로 전환기
11: 쇄정유닛
100: 선로전환기 모니터링 장치
110: 부하패턴측정부
120: 검지신호 수신부
130: 고장검출부
140: 고장분석부1: Line changer 11: Locking unit
100: line converter monitoring device 110: load pattern measurement unit
120: detection signal receiving unit 130: fault detection unit
140: failure analysis unit
Claims (14)
상기 선로전환기의 동작에 따른, 텅레일(쇄정유닛)의 위치를 나타내는 검지 신호를 수신하는 검지신호 수신부; 및
상기 부하패턴 및 검지신호를 이용하여, 상기 선로전환기에 발생한 고장을 판별하는 고장검출부를 포함하는 선로전환기 모니터링 장치.
A load pattern measuring unit configured to generate a load pattern by using a load current measured during operation of the line changer;
A detection signal receiver for receiving a detection signal indicating a position of a tongle (locking unit) according to the operation of the line switcher; And
And a failure detection unit for determining a failure occurring in the line changer by using the load pattern and the detection signal.
상기 부하전류를 실효치(RMS: Root Mean Square)로 환산하고, 상기 실효치를 샘플링하여, 상기 부하패턴으로 생성하는 것을 특징으로 하는 선로 전환기 모니터링 장치.
The method of claim 1, wherein the load pattern measuring unit
And converting the load current into a root mean square (RMS), sampling the effective value, and generating the load pattern as the load pattern.
상기 부하패턴을 기 설정된 시간간격에 따라 복수의 시간구간으로 구분하는 것을 특징으로 하는 선로 전환기 모니터링 장치.
The method of claim 1, wherein the load pattern measuring unit
And the load pattern is divided into a plurality of time intervals according to a predetermined time interval.
정위에 위치하는 제1 리미트 스위치 또는 반위에 위치하는 제2 리미트 스위치가 상기 텅레일을 이동시키는 캠바에 의하여 터치되면, 상기 제1 리미트 스위치 또는 제2 리미트 스위치가 상기 터치에 대응하여 출력하는 검지신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 선로 전환기 모니터링 장치.
The method of claim 1, wherein the detection signal receiving unit
When the first limit switch located at the position or the second limit switch located at the position is touched by the cam bar for moving the tongue rail, the detection signal output by the first limit switch or the second limit switch in response to the touch. Line switch monitoring device, characterized in that for receiving.
상기 캠바는 경사면과 수평면을 포함하고,
상기 캠바가 상기 정위 또는 반위로 이동하면, 상기 제1 리미트 스위치 또는 제2 리미트 스위치는 상기 경사면을 지나 상기 수평면 상에서 상기 캠바와 접촉을 유지하며,
상기 제1 리미트 스위치 또는 제2 리미트 스위치는 상기 캠바의 경사면에 접촉할 때부터 상기 검지신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 선로 전환기 모니터링 장치.
The method of claim 4, wherein
The cam bar includes an inclined surface and a horizontal surface,
When the cam bar moves to the face or face, the first limit switch or the second limit switch passes the inclined surface and maintains contact with the cam bar on the horizontal surface,
And the first limit switch or the second limit switch generates the detection signal from the contact with the inclined surface of the cam bar.
상기 부하패턴에 설정된 각각의 시간구간에서의 전류량, 각각의 시간구간에서의 패턴형상 및 상기 검지신호의 수신타이밍 중 어느 하나를 이용하여, 상기 선로 전환기의 고장을 판별하는 것을 특징으로 하는 선로 전환기 모니터링 장치.
The method of claim 1, wherein the failure detection unit
A line changer monitoring characterized in that the failure of the line changer is determined by using any one of the amount of current in each time section set in the load pattern, the pattern shape in each time section, and the reception timing of the detection signal. Device.
상기 부하패턴에 설정된 초기 지연 구간에 포함된 전류의 평균값이 기준지연값 이상이면, 상기 선로전환기의 주파수 변환기(Frequency Converter)에 고장이 발생한 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 선로전환기 모니터링 장치.
The method of claim 6, wherein the fault detection unit
And determining that a failure has occurred in a frequency converter of the line converter when the average value of the current included in the initial delay period set in the load pattern is equal to or greater than a reference delay value.
상기 부하패턴에 설정된 잠김해제구간 또는 잠김구간에 포함된 전류의 최대피크값이 잠김피크값을 초과하면 상기 텅레일의 위치를 고정하는 잠금장치에 걸림이 발생한 것으로 판별하고,
상기 잠김해제구간 또는 잠김구간에 포함된 전류의 평균값이 기준잠김값을 초과하면 상기 잠금장치를 구동하는 모터에 걸림 또는 고착이 발생한 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 선로전환기 모니터링 장치.
The method of claim 6, wherein the fault detection unit
If the maximum peak value of the current included in the unlocking section or the locking section set in the load pattern exceeds the locking peak value, it is determined that the locking device for fixing the position of the tongue rail has occurred,
The device for monitoring the line changer, characterized in that the locked or stuck in the motor driving the lock device when the average value of the current in the unlocking section or the locking section exceeds the reference locking value.
상기 부하패턴에 설정된 동정구간에 포함된 전류의 최대피크값이 동정피크값을 초과하거나, 상기 동정구간에 포함된 전류의 평균값이 기준동정값을 초과하면, 상기 텅레일에 걸림이나 고착이 발생한 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 선로 전환기 모니터링 장치.
The method of claim 6, wherein the fault detection unit
If the maximum peak value of the current included in the identification section set in the load pattern exceeds the identification peak value, or if the average value of the current included in the identification section exceeds the reference identification value, the jammed or stuck on the towrail has occurred. Line switch monitoring device characterized in that for determining.
상기 부하패턴에 설정된 종료구간에 포함된 전류의 평균값이 기준종료값을 초과하면, 상기 텅레일을 구동하는 모터의 성능저하 또는 상기 모터의 위치검지 센서의 오동작으로 판별하는 것을 특징으로 하는 선로 전환기 모니터링 장치.
The method of claim 6, wherein the fault detection unit
If the average value of the current included in the end section set in the load pattern exceeds the reference end value, the line changer monitoring characterized in that it is determined by the performance degradation of the motor driving the tongue rail or malfunction of the position detection sensor of the motor. Device.
상기 부하패턴에 설정된 잠김 해제 또는 잠김 구간에서 추출한 복수개의 연속된 샘플들로부터 증가 또는 감소 패턴을 포함하는 패턴형상을 생성하고, 상기 생성한 패턴형상이 기준 잠김패턴과 상이하면 상기 선로전환기의 주파수 변환기 또는 모터 위치 감지 센서의 오류로 판별하는 것을 특징으로 하는 선로 전환기 모니터링 장치.
The method of claim 6, wherein the fault detection unit
Generating a pattern shape including an increasing or decreasing pattern from a plurality of consecutive samples extracted in the unlocking or locking interval set in the load pattern, and if the generated pattern shape is different from the reference locking pattern, the frequency converter of the line converter Or determining by an error of the motor position sensor.
상기 부하패턴에 설정된 동정 구간에서 추출한 복수개의 연속된 샘플들로부터 증가 또는 감소 패턴을 포함하는 패턴형상을 생성하고, 상기 생성한 패턴형상이 기준 동정패턴과 상이하면 상기 텅레일의 구동에 이상이 발생한 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 선로 전환기 모니터링 장치.
The method of claim 6, wherein the fault detection unit
A pattern shape including an increase or decrease pattern is generated from a plurality of consecutive samples extracted in the identification section set in the load pattern. When the generated pattern shape is different from a reference identification pattern, an abnormality occurs in driving of the tow rail. And a line switch monitoring device characterized in that it is determined.
상기 텅레일을 반위에서 정위로 이동하는 경우, 상기 부하패턴에 설정된 동정구간의 시작시간부터 반위 검지 신호의 감지 종료시점까지의 제1 유지시간과, 정위 검지 신호의 감지 시점부터 상기 동정구간의 종료시간까지의 제2 유지시간을 측정하고, 상기 제1 유지시간 및 제2 유지시간이 기준 유지시간범위를 벗어나면, 리미트 스위치 또는 텅 레일에 고장이 발생한 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 선로 전환기 모니터링 장치.
The method of claim 6, wherein the fault detection unit
When the tungsten rail is moved from the face to the face, the first holding time from the start time of the identification section set in the load pattern to the end of detection of the face detection signal, and the end of the identification section from the detection time of the position detection signal. Measuring a second holding time up to a time, and if the first holding time and the second holding time are out of the reference holding time range, determining that the limit switch or the tongue rail has failed; .
상기 고장검출부에서 추출한 고장의 종류에 따라 심각도를 분류하고, 상기 심각도에 따른 경고 단계를 설정하여, 각각의 경고 단계에 대응하는 경고를 출력하는 고장 분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로 전환기 모니터링 장치. The method of claim 1,
And a failure analysis unit for classifying the severity according to the type of the failure extracted by the failure detection unit, setting a warning level according to the severity, and outputting a warning corresponding to each warning step. .
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---|---|---|---|---|
CN110850215A (en) * | 2019-11-27 | 2020-02-28 | 交控科技股份有限公司 | Point switch fault type diagnosis system and method |
CN110850215B (en) * | 2019-11-27 | 2021-11-12 | 交控科技股份有限公司 | Point switch fault type diagnosis system and method |
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KR102086221B1 (en) | 2020-03-06 |
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