KR20210132352A - Method and system of diagnosing defect and calculating remaining life of components of railway vehicle - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a method for diagnosing defects of components of a railway vehicle and calculating remaining life to increase accuracy of diagnosis and an apparatus thereof. According to the present invention, the method comprises the following steps: setting parameters and state values for diagnosis of each part; constructing a database of indexes and reference indexes for each class of parameters; comparing a detected index of the detected class with a reference index of the corresponding class in the database; and when the detected index of the detected class is greater than the reference index of the corresponding class in the database, storing a fault code for a corresponding part. The index is the state value or is calculated by processing the state value in a time domain or a frequency domain and the reference index is calculated by applying a setting factor to the index.

Description

철도 차량 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법 및 장치{METHOD AND SYSTEM OF DIAGNOSING DEFECT AND CALCULATING REMAINING LIFE OF COMPONENTS OF RAILWAY VEHICLE}Method and device for diagnosing defects in rail vehicle parts and calculating remaining lifespan

본 발명은 철도 차량 부품들의 진단 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도 차량의 부품의 고장을 빠르고 정확하게 진단할 수 있고, 필요한 데이터의 양 및 요구되는 메모리 자원의 증가를 방지하는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a diagnostic technology for railway vehicle parts, and more particularly, to a railway vehicle component capable of quickly and accurately diagnosing a failure of a railway vehicle component, and preventing an increase in the amount of data required and memory resources required. It relates to a method and apparatus for diagnosing a fault and calculating the remaining life.

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 repairs or replacements are made when abnormalities are found during diagnosis. However, since the railway system is a mass transport system, if an accident occurs in the railway system, it is highly likely to be a major accident. Accordingly, there is a growing need to introduce a Condition Based Maintenance (CBM) system in periodic diagnosis in order to prevent accidents and reduce maintenance/repair costs.

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. 더 나아가, 이러한 철도 부품들의 경미한 고장은 승객의 불편을 초래할 수 있으므로 철도 차량의 모든 부품들의 상태 진단이 필요하다. In addition, when minor breakdowns of parts occur in addition to breakdowns of railroad parts that cause major accidents, the railroad vehicle may not arrive at a destination on time. The on-time arrival rate is a very important item for the benefit of the people and is strictly managed by the government. Therefore, it is necessary to diagnose the condition of railway vehicle parts that may cause a decrease in the on-time arrival rate. Furthermore, since a minor breakdown of these railway parts may cause inconvenience to passengers, it is necessary to diagnose the condition of all parts of the railway vehicle.

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. 진동을 이용한 진단 방법은 가장 빨리 진단 대상의 결함 가능성을 예측할 수 있기 때문에 종래에는 주로 진동을 이용한 진단 방법을 많이 사용하였다.Meanwhile, diagnostic methods for a diagnostic target have been developed in various industrial fields. The possibility of a defect in the diagnosis target may be confirmed through heat, sound, vibration, or the like. In the diagnosis method using heat or sound, a user can easily identify a defect in the diagnosis target, whereas the defect in the diagnosis target can be identified only after the defect in the diagnosis target has significantly progressed. Since the diagnosis method using vibration can predict the possibility of a defect in the diagnosis target the fastest, the diagnosis method using vibration has been mainly used in the prior art.

그러나, 진동을 이용한 진단 방법을 사용하기 위해서는 데이터의 샘플링 시간을 매우 짧게 설정하고 데이터를 수집해야 하므로, 데이터의 양이 너무 많아 용량이 매우 큰 메모리가 필요하였다. 또한, 측정된 데이터를 분석하기 위하여 주파수 변환이 필요하였기에, 여러 가지 계산을 위한 메모리 자원이 지나치게 증가하였다. However, in order to use the diagnostic method using vibration, the data sampling time must be set very short and the data must be collected. In addition, since frequency conversion was required to analyze the measured data, memory resources for various calculations were 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. However, since the railway vehicle has limited memory resources, it is difficult to perform each diagnosis method for various parts of the railway vehicle. In addition, when the diagnostic server outside the railroad vehicle is to perform each diagnostic method for various parts of the railroad car, the amount of data to be transmitted is too large when data must be transmitted from the railroad car to the diagnostic server. there was. Accordingly, it is also very difficult to implement each diagnostic method for various parts of the railroad car in the diagnostic server outside the railroad car.

또한, 철도 차량은 운송 수단이기 때문에 철도 차량에서 측정된 데이터들은 외란의 영향을 많이 받으며, 이는 철도 차량 부품들의 진단의 신뢰성을 떨어지게 하였다. 특히 철도 차량은 DC 1500V~2600V 정도의 전압을 팬터그래프를 통하여 수신하기 때문에 전자파 노이즈에 따른 외란에 크게 영향을 받을 수 있다. 또한, 철도 차량은 선로 상에서 움직이기 때문에, 선로에 문제가 발생한 경우 외란으로 작용하여 측정된 데이터들의 신뢰성을 크게 해할 수 있었다. In addition, since the railroad car is a means of transportation, data measured from the railroad car are greatly affected by disturbances, which deteriorates the reliability of diagnosis of railroad car parts. In particular, since railroad vehicles receive a voltage of about 1500V to 2600V DC through a pantograph, they may be greatly affected by disturbance caused by electromagnetic noise. In addition, since the railroad car moves on the track, when a problem occurs on the track, it may act as a disturbance, greatly impairing the reliability of the measured data.

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.Matters described in this background section are prepared to enhance understanding of the background of the invention, and may include matters that are not already known to those of ordinary skill in the art to which this technology belongs.

본 발명의 실시예는 철도 차량의 다양한 부품들의 진단을 위한 상태값들을 설정 기준에 맞추어 제1, 2, 3상태값으로 분류하고, 제1, 2, 3상태값들을 위한 진단 방법을 각각 마련함으로써 진단의 정확성이 향상되고, 필요한 데이터의 양 및 요구되는 메모리 자원 또는 통신의 양의 증가를 방지할 수 있는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법 및 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention classifies state values for diagnosis of various parts of a railway vehicle into first, second, and third state values according to a setting criterion, and provides a diagnosis method for the first, second, and third state values, respectively. Provided are a method and apparatus for diagnosing defects of parts of a railway vehicle and calculating the remaining lifespan, which can improve the accuracy of diagnosis and prevent an increase in the amount of data required and the amount of memory resources or communication required.

또한, 본 발명의 다른 실시예는 각 부품들을 위한 인덱스의 경향과 정비 이력을 기초로 각 부품들의 남은 수명을 정확히 예측할 수 있는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법 및 장치를 제공한다.In addition, another embodiment of the present invention provides a method and apparatus for diagnosing defects of parts of a railway vehicle that can accurately predict the remaining life of each part based on the index trend and maintenance history for each part and calculating the remaining life. to provide.

본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법은 각 부품의 진단을 위한 파라미터와 상태값을 설정하는 단계; 파라미터들의 각 클래스 별로 인덱스 및 기준 인덱스의 데이터베이스를 구축하는 단계; 검출된 클래스의 검출된 인덱스를 데이터베이스 내 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하는 단계; 그리고 검출된 클래스의 검출된 인덱스가 데이터베이스 내 해당 클래스의 기준 인덱스보다 크면, 해당 부품의 고장 코드를 저장하는 단계를 포함하고, 상기 인덱스는 상기 상태값이거나, 상기 상태값을 시간 영역 또는 주파수 영역에서 가공하여 계산되고, 상기 기준 인덱스는 상기 인덱스에 설정 팩터를 적용하여 계산되며, 상기 상태값들은 주행환경에 영향을 받고 인덱스를 계산하기 위하여 시간 영역에서 가공되는 제1상태값과, 주행환경에 영향을 받지 않으며 인덱스를 계산하기 위하여 설정 시간 동안의 적분값이 요구되는 제2상태값과, 주행환경에 영향을 받고 인덱스가 시간 영역에서 가공되는 제1인덱스와 주파수 영역에서 가공되는 제2인덱스를 포함하는 제3상태값으로 분류될 수 있고, 상기 상태값이 주행환경에 영향을 받으면, 파라미터들은 주행 속도, 전력 소모량, 주행 거리, 그리고 외기 온도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. A method of diagnosing defects of parts of a railway vehicle and calculating the remaining lifespan according to an embodiment of the present invention includes setting parameters and state values for diagnosis of each part; constructing a database of indexes and reference indexes for each class of parameters; comparing the detected index of the detected class with a reference index of the corresponding class in the database; and if the detected index of the detected class is greater than the reference index of the corresponding class in the database, storing the failure code of the corresponding part, wherein the index is the state value, or the state value in the time domain or frequency domain It is calculated by processing, the reference index is calculated by applying a setting factor to the index, and the state values are affected by the driving environment and the first state value processed in the time domain to calculate the index, and the driving environment Including a second state value that is not subject to and requires an integral value for a set time to calculate an index, a first index that is affected by the driving environment, and the index is processed in the time domain and a second index that is processed in the frequency domain may be classified as a third state value, and when the state value is affected by the driving environment, the parameters may include at least one of a driving speed, power consumption, driving distance, and outdoor temperature.

상기 데이터베이스는 버퍼 데이터베이스와 진단 데이터베이스를 포함할 수 있다. The database may include a buffer database and a diagnostic database.

파라미터들의 각 클래스 별로 인덱스 및 기준 인덱스의 데이터베이스를 구축하는 단계는 각 클래스 별로 버퍼 데이터베이스에 저장 가능한 최대 상태값의 개수를 설정하는 단계; 파라미터들와 상태값을 포함하는 데이터를 검출하는 단계; 검출된 데이터를 해당 클래스로 분류하고 버퍼 데이터베이스에 해당 클래스의 상태값을 저장하는 단계; 각 클래스 별로 버퍼 데이터베이스에 저장된 상태값의 개수가 해당 클래스의 최대 상태값의 개수 이상인지를 판단하는 단계; 각 클래스 별로 버퍼 데이터베이스에 저장된 상태값의 개수가 해당 클래스의 최대 상태값의 개수 이상이면, 버퍼 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값을 진단 데이터베이스로 이전하고 버퍼 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값을 삭제하는 단계; 그리고 진단 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값을 가공하여 해당 클래스의 인덱스와 기준 인덱스를 계산하는 단계를 포함할 수 있다. The step of constructing a database of indexes and reference indexes for each class of parameters includes: setting the maximum number of state values that can be stored in the buffer database for each class; detecting data including parameters and state values; classifying the detected data into a corresponding class and storing a state value of the corresponding class in a buffer database; determining whether the number of state values stored in the buffer database for each class is greater than or equal to the number of maximum state values of the corresponding class; If the number of state values stored in the buffer database for each class is equal to or greater than the maximum number of state values of the corresponding class, transferring the state value of the corresponding class in the buffer database to the diagnostic database and deleting the state value of the corresponding class in the buffer database; In addition, the method may include calculating an index and a reference index of the corresponding class by processing the state value of the corresponding class in the diagnosis database.

진단 데이터베이스에 저장된 해당 클래스의 상태값의 개수가 설정 개수가 될 때까지 해당 클래스의 인덱스와 기준 인덱스가 업데이트될 수 있다. The index of the corresponding class and the reference index may be updated until the number of state values of the corresponding class stored in the diagnostic database becomes the set number.

진단 데이터베이스에 저장된 해당 클래스의 상태값의 개수가 설정 개수 이상이면, 해당 클래스의 인덱스와 기준 인덱스의 업데이트가 금지될 수 있다. If the number of state values of the corresponding class stored in the diagnosis database is equal to or greater than the set number, updating of the index of the corresponding class and the reference index may be prohibited.

상태값이 제1상태값이면, 진단 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값을 가공하여 해당 클래스의 인덱스와 기준 인덱스를 계산하는 단계는 진단 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값들에 분포를 정의하는 확률 분포 함수를 계산하는 단계; 계산된 확률 분포 함수를 정의하는 인덱스를 계산하는 단계; 그리고 해당 클래스의 인덱스에 설정 팩터를 적용하여 해당 클래스의 기준 인덱스를 계산하는 단계를 포함할 수 있다. If the state value is the first state value, calculating the index and reference index of the class by processing the state value of the corresponding class in the diagnostic database is a probability distribution function that defines the distribution of the state values of the corresponding class in the diagnostic database. calculating; calculating an index defining the calculated probability distribution function; In addition, the method may include calculating a reference index of the corresponding class by applying a setting factor to the index of the corresponding class.

상태값이 제2상태값이면, 진단 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값을 가공하여 해당 클래스의 인덱스와 기준 인덱스를 계산하는 단계는 진단 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값들을 시간에 대하여 적분하는 단계; 설정 시간에 해당하는 주요 작동 영역을 설정하는 단계; 주요 작동 영역에서 시간에 대한 적분값을 가공하여 인덱스를 계산하는 단계; 그리고 해당 클래스의 인덱스에 설정 팩터를 적용하여 해당 클래스의 기준 인덱스를 계산하는 단계를 포함할 수 있다. If the state value is the second state value, calculating the index of the class and the reference index by processing the state value of the corresponding class in the diagnosis database may include: integrating the state values of the corresponding class in the diagnosis database with respect to time; setting the main operating area corresponding to the set time; calculating an index by processing an integral value with respect to time in the main operating area; In addition, the method may include calculating a reference index of the corresponding class by applying a setting factor to the index of the corresponding class.

상태값이 제3상태값이면, 진단 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값을 가공하여 해당 클래스의 인덱스와 기준 인덱스를 계산하는 단계는 제1주기마다 진단 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값들의 분포를 정의하는 확률 분포 함수를 계산하는 단계; 계산된 확률 분포 함수를 정의하는 제1인덱스를 계산하는 단계; 해당 클래스의 제1인덱스에 설정 팩터를 적용하여 해당 클래스의 제1기준 인덱스를 계산하는 단계; 상기 제1주기보다 긴 제2주기마다 진단 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값을 주파수 영역의 값으로 가공하는 단계; 해당 클래스의 주파수 영역의 값을 제2인덱스로 계산하는 단계; 그리고 해당 클래스의 제2인덱스에 설정 팩터를 적용하여 해당 클래스의 제2기준 인덱스를 계산하는 단계를 포함할 수 있다. If the state value is the third state value, the step of processing the state value of the corresponding class in the diagnosis database and calculating the index and reference index of the class is the probability of defining the distribution of the state values of the corresponding class in the diagnosis database every first cycle calculating a distribution function; calculating a first index defining the calculated probability distribution function; calculating a first reference index of the corresponding class by applying a setting factor to the first index of the corresponding class; processing the state value of the corresponding class in the diagnosis database into a frequency domain value every second period longer than the first period; calculating a value of the frequency domain of the corresponding class as a second index; The method may include calculating a second reference index of the corresponding class by applying a setting factor to the second index of the corresponding class.

검출된 클래스의 검출된 인덱스를 데이터베이스 내 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하는 단계는 진단 데이터베이스 내에 해당 클래스의 기준 인덱스가 존재하는 경우에만 수행될 수 있다. The step of comparing the detected index of the detected class with the reference index of the corresponding class in the database may be performed only when the reference index of the corresponding class exists in the diagnostic database.

상태값이 제1상태값 또는 제2상태값인 경우, 검출된 클래스의 검출된 인덱스를 데이터베이스 내 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하는 단계는 해당 차량의 해당 클래스의 인덱스를 해당 차량의 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하는 단계; 해당 차량의 해당 클래스의 인덱스를 동일 철도 차량의 다른 차량의 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하는 단계; 그리고 해당 차량의 해당 클래스의 인덱스를 다른 철도 차량의 임의의 차량의 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하는 단계를 포함할 수 있다. When the state value is the first state value or the second state value, the step of comparing the detected index of the detected class with the reference index of the corresponding class in the database is to compare the index of the corresponding class of the vehicle as the reference of the corresponding class of the vehicle. comparing with the index; comparing the index of the corresponding class of the corresponding vehicle with the reference index of the corresponding class of other vehicles of the same railroad vehicle; and comparing the index of the corresponding class of the corresponding vehicle with the reference index of the corresponding class of any vehicle of another railroad vehicle.

상태값이 제3상태값인 경우, 검출된 클래스의 검출된 인덱스를 데이터베이스 내 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하는 단계는 해당 차량의 해당 클래스의 제1인덱스를 해당 차량의 해당 클래스의 제1기준 인덱스와 비교하는 단계; 해당 차량의 해당 클래스의 제1인덱스를 동일 철도 차량의 다른 차량의 해당 클래스의 제1기준 인덱스와 비교하는 단계; 해당 차량의 해당 클래스의 제1인덱스를 다른 철도 차량의 임의의 차량의 해당 클래스의 제1기준 인덱스와 비교하는 단계; 해당 차량의 해당 클래스의 제2인덱스를 해당 차량의 해당 클래스의 제2기준 인덱스와 비교하는 단계; 해당 차량의 해당 클래스의 제2인덱스를 동일 철도 차량의 다른 차량의 해당 클래스의 제2기준 인덱스와 비교하는 단계; 그리고 해당 차량의 해당 클래스의 제2인덱스를 다른 철도 차량의 임의의 차량의 해당 클래스의 제2기준 인덱스와 비교하는 단계를 포함할 수 있다. When the state value is the third state value, the step of comparing the detected index of the detected class with the reference index of the corresponding class in the database is to compare the first index of the corresponding class of the vehicle with the first reference index of the corresponding class of the vehicle. comparing with; comparing the first index of the corresponding class of the corresponding vehicle with the first reference index of the corresponding class of another vehicle of the same railroad vehicle; comparing the first index of the corresponding class of the corresponding vehicle with the first reference index of the corresponding class of any vehicle of another railroad vehicle; comparing a second index of the corresponding class of the corresponding vehicle with a second reference index of the corresponding class of the corresponding vehicle; comparing a second index of the corresponding class of the corresponding vehicle with a second reference index of the corresponding class of another vehicle of the same railroad vehicle; and comparing the second index of the corresponding class of the corresponding vehicle with the second reference index of the corresponding class of any vehicle of another railroad vehicle.

상기 방법은 부품의 남은 수명을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further comprise calculating the remaining life of the component.

부품의 남은 수명을 계산하는 단계는 상기 부품에 관련된 인덱스의 경향 분석을 통한 인덱스 영향도를 계산하는 단계; 상기 부품의 정비 이력에 기초하여 정비 이력 영향도를 계산하는 단계; 그리고 상기 부품에 대한 목표 작동 시간, 상기 부품의 현재 작동 시간, 인덱스 영향도 및 정비 이력 영향도를 기초로 남은 수명을 계산하는 단계를 포함할 수 있다. Calculating the remaining life of the part may include: calculating an index influence through trend analysis of an index related to the part; calculating a maintenance history influence degree based on the maintenance history of the parts; and calculating the remaining lifespan based on the target operating time for the part, the current operating time of the part, the index influence degree, and the maintenance history influence degree.

부품의 진단을 위하여 두 개 이상의 상태값이 설정되어 있으면, 각각의 상태값에 기초하여 상기 부품의 남은 수명을 계산하고, 계산된 남은 수명들의 최소값을 상기 부품의 남은 수명으로 결정할 수 있다. When two or more state values are set for diagnosis of a part, the remaining lifespan of the part may be calculated based on each state value, and a minimum value of the calculated remaining lifespans may be determined as the remaining lifespan of the part.

부품의 남은 수명을 계산하는 단계는 상기 계산된 남은 수명을 통지하는 단계를 더 포함할 수 있다. Calculating the remaining life of the part may further include notifying the calculated remaining life.

본 발명의 다른 실시예에 따른 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 시스템은 각 부품의 진단을 위한 파라미터와 상태값을 포함하는 데이터를 측정하는 데이터 검출기; 그리고 버퍼 데이터베이스와 진단 데이터베이스를 포함하며, 상기 데이터 검출기에 의하여 검출된 데이터를 이용하여 각 부품의 고장을 진단하고 남은 수명을 계산하도록 된 제어기를 포함하며, 상기 제어기는 본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법을 실행하도록 되어 있을 수 있다. A system for diagnosing defects of parts of a railway vehicle and calculating the remaining lifespan according to another embodiment of the present invention includes: a data detector for measuring data including parameters and state values for diagnosis of each part; and a buffer database and a diagnostic database, and a controller configured to diagnose a failure of each part and calculate the remaining life using the data detected by the data detector, wherein the controller is a railway according to an embodiment of the present invention. It may be configured to perform a method of diagnosing defects of parts of the vehicle and calculating the remaining life.

상기 제어기는 부품에 관련된 인덱스의 경향 분석을 통한 인덱스 영향도, 상기 부품의 정비 이력에 기초한 정비 이력 영향도, 상기 부품에 대한 목표 작동 시간, 그리고 상기 부품의 현재 작동 시간을 기초로 남은 수명을 계산하도록 되어 있을 수 있다. The controller calculates the remaining life based on the index influence through trend analysis of the index related to the part, the maintenance history effect based on the maintenance history of the part, the target operating time for the part, and the current operating time of the part may be made to do.

본 발명의 실시예에 따르면, 철도 차량의 다양한 부품들의 진단을 위한 상태값들을 설정 기준에 맞추어 3개의 상태값으로 분류하고, 각 상태값들을 위한 진단 방법을 각각 마련함으로써 부품들이 빠르고 정확히 진단될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the parts can be quickly and accurately diagnosed by classifying the state values for the diagnosis of various parts of the railway vehicle into three state values according to the setting criteria, and providing a diagnosis method for each state value, respectively. have.

또한, 각 클래스 별로 버퍼 데이터베이스에 저장된 상태값의 개수가 최대 상태값의 개수에 도달하면, 버퍼 데이터베이스에 저장된 상태값을 진단 데이터베이스로 이전하고 버퍼 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값을 삭제하므로, 버퍼 데이터베이스의 메모리 자원의 증가를 방지할 수 있다. In addition, when the number of state values stored in the buffer database for each class reaches the maximum number of state values, the state value stored in the buffer database is transferred to the diagnostic database and the state value of the class in the buffer database is deleted. An increase in memory resources can be prevented.

또한, 진단 데이터베이스로 이전된 상태값들도 평균이나 분산과 같은 형태로 저장되므로 진단 데이터베이스의 메모리 자원의 증가를 방지할 수 있다. In addition, since the state values transferred to the diagnostic database are also stored in the form of an average or variance, an increase in memory resources of the diagnostic database can be prevented.

또한, 진단 데이터베이스에 저장된 해당 클래스의 상태값의 개수가 설정 개수 이상이면 해당 클래스의 인덱스 및 기준 인덱스의 업데이트를 금지하므로, 진단 데이터베이스의 메모리 자원의 증가를 더욱 방지할 수 있다.In addition, if the number of state values of the corresponding class stored in the diagnostic database is equal to or greater than the set number, the update of the index of the corresponding class and the reference index is prohibited, thereby further preventing an increase in memory resources of the diagnostic database.

또한, 각 부품들을 위한 인덱스의 경향과 정비 이력을 기초로 각 부품들의 남은 수명을 정확히 예측할 수 있으므로, 교체 또는 수리 시점을 정확히 판단할 수 있다.In addition, since the remaining lifespan of each part can be accurately predicted based on the index trend and maintenance history for each part, it is possible to accurately determine the time of replacement or repair.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, the effects obtainable or predicted by the embodiments of the present invention are to be disclosed directly or implicitly in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects predicted according to an embodiment of the present invention will be disclosed in the detailed description to be described later.

본 명세서의 실시예들은 유사한 참조 부호들이 동일하거나 또는 기능적으로 유사한 요소를 지칭하는 첨부한 도면들과 연계한 이하의 설명을 참조하여 더 잘 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 철도 차량을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차축 조립체를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 검출기의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법의 흐름도이다.
도 6은 도 5의 S210 단계의 흐름도이다.
도 7은 상태값이 제1상태값인 경우 도 6의 S360 단계의 흐름도이다.
도 8은 상태값이 제2상태값인 경우 도 6의 S360 단계의 흐름도이다.
도 9는 도어를 구동하는 구동 모터에 인가되는 모터 전류의 예들을 도시한 그래프이다.
도 10은 도 9의 모터 전류를 시간에 대한 적분한 적분값을 도시한 그래프이다.
도 11은 상태값이 제3상태값인 경우 도 6의 S360 단계의 흐름도이다.
도 12는 도 6의 S380 단계의 흐름도이다.
도 13은 상태값이 제1상태값 또는 제2상태값인 경우 도 5의 S230 단계의 흐름도이다.
도 14는 상태값이 제3상태값인 경우 도 5의 S230 단계의 흐름도이다.
도 15는 도 5의 S240 단계의 흐름도이다.
도 16은 시간에 대한 인덱스의 경향의 예를 도시한 그래프이다.
도 17은 주 변압기의 경우 도 5의 S210 단계의 예시적인 흐름도이다.
도 18은 특정 주행 거리에서 각 주행 속도 별로 전력 소모량과 외기 온도에 대한 냉각 장치 온도를 도시한 그래프이다.
도 19는 각 클래스 별로 냉각 장치 온도를 도시한 그래프이다.
도 20은 특정 클래스의 인덱스들의 확률 분포를 대표적인 확률 분포 함수와 비교한 그래프이다.
도 21은 주 변압기의 경우 도 5의 S220 단계 및 S230 단계의 예시적인 흐름도이다.
위에서 참조된 도면들은 반드시 축적에 맞추어 도시된 것은 아니고, 본 개시의 기본 원리를 예시하는 다양한 선호되는 특징들의 다소 간략한 표현을 제시하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 특정 치수, 방향, 위치, 및 형상을 포함하는 본 개시의 특정 설계 특징들이 특정 의도된 응용과 사용 환경에 의해 일부 결정될 것이다.
Embodiments herein may be better understood by reference to the following description in connection with the accompanying drawings in which like reference numerals refer to identical or functionally similar elements.
1 is a schematic diagram illustrating a railway vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view illustrating an axle assembly according to an embodiment of the present invention;
3 is a block diagram of an apparatus for diagnosing defects of parts of a railway vehicle and calculating the remaining lifespan according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a data detector according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart of a method of diagnosing defects of parts of a railway vehicle and calculating the remaining lifespan according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of step S210 of FIG. 5 .
7 is a flowchart of step S360 of FIG. 6 when the state value is the first state value.
8 is a flowchart of step S360 of FIG. 6 when the state value is a second state value.
9 is a graph illustrating examples of a motor current applied to a driving motor for driving a door.
10 is a graph illustrating an integral value obtained by integrating the motor current of FIG. 9 with respect to time.
11 is a flowchart of step S360 of FIG. 6 when the state value is a third state value.
12 is a flowchart of step S380 of FIG. 6 .
13 is a flowchart of step S230 of FIG. 5 when the state value is a first state value or a second state value.
14 is a flowchart of step S230 of FIG. 5 when the state value is a third state value.
15 is a flowchart of step S240 of FIG. 5 .
16 is a graph illustrating an example of a trend of an index with respect to time.
17 is an exemplary flowchart of step S210 of FIG. 5 in the case of a main transformer.
18 is a graph illustrating a cooling device temperature with respect to an amount of power consumption and an outside air temperature for each driving speed at a specific driving distance.
19 is a graph showing a cooling device temperature for each class.
20 is a graph comparing the probability distribution of indices of a specific class with a representative probability distribution function.
21 is an exemplary flowchart of steps S220 and S230 of FIG. 5 in the case of a main transformer.
It is to be understood that the drawings referenced above are not necessarily drawn to scale, but rather present a rather simplified representation of various preferred features illustrating the basic principles of the present disclosure. Certain design features of the present disclosure, including, for example, particular dimensions, orientations, locations, and shapes will be determined in part by the particular intended application and environment of use.

여기에서 사용되는 용어는 오직 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적이고, 본 개시를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태들은, 문맥상 명시적으로 달리 표시되지 않는 한, 복수 형태들을 또한 포함하는 것으로 의도된다. "포함하다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 본 명세서에서 사용되는 경우, 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 작동들, 구성요소들 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하지만, 다른 특징들, 정수들, 단계들, 작동들, 구성요소들, 컴포넌트들 및/또는 이들의 그룹들 중 하나 이상의 존재 또는 추가를 배제하지는 않음을 또한 이해될 것이다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "및/또는"은, 연관되어 나열된 항목들 중 임의의 하나 또는 모든 조합들을 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only, and is not intended to limit the present disclosure. As used herein, singular forms are intended to also include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. The terms "comprises" and/or "comprising," when used herein, specify the recited features, integers, steps, acts, elements, and/or the presence of components, but other It will also be understood that this does not exclude the presence or addition of one or more of features, integers, steps, acts, components, components, and/or groups thereof. As used herein, the term “and/or” includes any one or all combinations of the associated listed items.

여기에서 사용되는 바와 같은 "차량" 또는 "차량의"와 같은 용어 또는 다른 유사한 용어는 철도 차량뿐만 아니라 스포츠 유틸리티 차량(sports utility vehicles; SUVs)를 포함하는 승용차들, 버스들, 트럭들, 다양한 상업용 차량들을 포함하는 것으로 이해된다. As used herein, terms such as “vehicle” or “of a vehicle” or other similar terms refer to passenger cars, buses, trucks, various commercial vehicles, including sports utility vehicles (SUVs) as well as rail vehicles. It is understood to include vehicles.

추가적으로, 아래의 방법들 또는 이들의 양상들 중 하나 이상은 적어도 하나 이상의 제어 유닛(예를 들어, 전자 제어 유닛(electronic control unit; ECU) 등), 제어기 또는 제어 서버에 의해 실행될 수 있음이 이해된다. "제어 유닛", "제어기", 또는 "제어 서버"라는 용어는 메모리 및 프로세서를 포함하는 하드웨어 장치를 지칭할 수 있다. 메모리는 프로그램 명령들을 저장하도록 구성되고, 프로세서는 아래에서 더욱 자세히 설명되는 하나 이상의 프로세스들을 수행하기 위해 프로그램 명령들을 실행하도록 특별히 프로그래밍된다. 제어 유닛, 제어기, 또는 제어 서버는, 여기에서 기재된 바와 같이, 유닛들, 모듈들, 부품들, 장치들, 또는 이와 유사한 것의 작동을 제어할 수 있다. 또한, 아래의 방법들은, 당업자에 의해 인식되는 바와 같이, 하나 이상의 다른 컴포넌트들과 함께 제어 유닛 또는 제어기를 포함하는 장치에 의해 실행될 수 있음이 이해된다. Additionally, it is understood that one or more of the methods below or aspects thereof may be executed by at least one or more control units (eg, electronic control units (ECUs), etc.), controllers, or control servers. . The terms “control unit”, “controller”, or “control server” may refer to a hardware device comprising a memory and a processor. The memory is configured to store program instructions, and the processor is specifically programmed to execute the program instructions to perform one or more processes described in more detail below. A control unit, controller, or control server may control the operation of units, modules, parts, devices, or the like, as described herein. It is also understood that the methods below may be executed by an apparatus comprising a control unit or controller together with one or more other components, as will be appreciated by those skilled in the art.

또한, 본 개시의 제어 유닛, 제어기, 또는 제어 서버는 프로세서에 의해 실행되는 실행 가능한 프로그램 명령들을 포함하는 비일시적인 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체로서 구현될 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체들의 예들은 롬(ROM), 램(RAM), 컴팩트 디스크(CD) 롬, 자기 테이프들, 플로피 디스크들, 플래시 드라이브들, 스마트 카드들 및 광학 데이터 저장 장치들을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 컴퓨터 판독가능 기록 매체는 또한 컴퓨터 네트워크 전반에 걸쳐 분산되어 프로그램 명령들이, 예를 들어, 텔레매틱스 서버(telematics server) 또는 제어기 영역 네트워크(Controller Area Network; CAN)와 같은 분산 방식으로 저장 및 실행될 수 있다.In addition, the control unit, controller, or control server of the present disclosure may be implemented as a non-transitory computer-readable recording medium including executable program instructions executed by a processor. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, compact disk (CD) ROM, magnetic tapes, floppy disks, flash drives, smart cards, and optical data storage devices, The present invention is not limited thereto. The computer-readable recording medium may also be distributed throughout a computer network so that program instructions can be stored and executed in a distributed manner, for example, in a telematics server or a controller area network (CAN).

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 철도 차량을 도시한 개략도이다. 1 is a schematic diagram illustrating a railway vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 철도 차량(1)은 서로 연결된 복수개의 차량(5)을 포함한다. 차량(5)은 승객 또는 화물을 실을 수 있도록 되어 있고, 차량(5)의 하부에는 복수개의 대차(10)가 설치되어 차량이 선로 상에서 움직이는 것을 가능하게 한다. 상기 복수개의 차량(5) 중 하나에는 기관실이 형성되고, 상기 기관실에는 제어 서버 또는 제1제어기(160)와, 디스플레이(170)가 배치될 수 있다. 본 명세서에서는 제1제어기(160)가 기관실에만 설치되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 복수개의 차량(5) 각각에 제1제어기(160)가 설치될 수도 있다. As shown in FIG. 1 , a railway vehicle 1 includes a plurality of vehicles 5 connected to each other. The vehicle 5 is configured to load passengers or cargo, and a plurality of bogies 10 are installed at the lower portion of the vehicle 5 to enable the vehicle to move on the track. An engine room is formed in one of the plurality of vehicles 5 , and a control server or first controller 160 and a display 170 may be disposed in the engine room. In the present specification, although it is exemplified that the first controller 160 is installed only in the engine room, it is not limited thereto. A first controller 160 may be installed in each of the plurality of vehicles 5 .

대차(truck; 10)는 통상적으로 2개 또는 3개의 차축 조립체(70)로 구성되어 있으며, 차체를 지지하고 있다. 대차(10)는 대차틀과, 상기 대차틀에 장착되는 차축 조립체(70), 완충 장치, 제동 장치, 견인 모터(14), 기어 박스(16) 등을 포함한다. A truck 10 typically consists of two or three axle assemblies 70 and supports a vehicle body. The bogie 10 includes a bogie frame, an axle assembly 70 mounted on the bogie frame, a shock absorber, a braking device, a traction motor 14 , a gear box 16 , and the like.

견인 모터(14)는 집전기(68)를 통하여 공급 받은 전기 에너지에 의하여 철도 차량(1)이 선로 상에서 움직이도록 하는 동력을 생성한다. 집전기(68)는 철도 차량(1)의 위에 설치된 전차선(electric car line)에 연결되어 전차선으로부터 전기 에너지를 공급 받는다. 상기 전차선은 철도 차량(1), 선로와 함께 전기회로를 형성할 수 있다. 상기 집전기(68)와 철도 차량(1) 사이에는 회로 차단기(66)가 장착되어 과전류로부터 철도 차량(1) 내의 회로를 보호할 수 있다. The traction motor 14 generates power to move the railway vehicle 1 on the track by the electric energy supplied through the collector 68 . The current collector 68 is connected to an electric car line installed on the railway vehicle 1 to receive electric energy from the electric car line. The catenary may form an electric circuit together with the railway vehicle 1 and the track. A circuit breaker 66 may be mounted between the collector 68 and the railway vehicle 1 to protect a circuit in the railway vehicle 1 from overcurrent.

기어 박스(16)는 서로 치합된 복수개의 기어들을 포함하고, 견인 모터(14)에서 생성된 동력을 기어비에 따라 변환하고 변환된 동력을 차축 조립체(70)를 통해 휠(12)에 전달한다. 상기 대차(10)는 당업자에게 잘 알려져 있으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.The gear box 16 includes a plurality of gears meshed with each other, converts power generated by the traction motor 14 according to a gear ratio, and transmits the converted power to the wheel 12 through the axle assembly 70 . Since the bogie 10 is well known to those skilled in the art, further detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차축 조립체를 도시한 개략적인 단면도이다. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating an axle assembly according to an embodiment of the present invention;

도 2에 도시된 바와 같이, 차축 조립체(70)는 차축(72)을 포함한다. 차축(72)은 동력원(예를 들어, 견인 모터(14) 등)에 연결되어 있으며, 동력원으로부터 동력을 전달 받아 회전한다. As shown in FIG. 2 , axle assembly 70 includes axle 72 . The axle 72 is connected to a power source (eg, a traction motor 14, etc.), and rotates by receiving power from the power source.

상기 동력원과 차축(72) 사이에는 기어 박스(16)가 배치될 수 있다. 상기 기어 박스(16)는 동력원의 동력의 회전속도를 변화시키고, 회전속도가 변화된 동력을 상기 차축(72)에 전달한다. 상기 기어 박스(16)에는 기어 박스 센서 모듈(74)이 장착될 수 있으며, 상기 기어 박스 센서 모듈(74)은 상기 복수개의 기어의 가속도, 회전속도, 그리고 온도 중 하나를 검출하도록 되어 있다. 상기 제1제어기(160)는 기어 박스 센서 모듈(74)에서 검출한 기어 박스(16)의 물리량을 기초로 기어 박스(16)의 상태를 진단할 수 있다. A gearbox 16 may be disposed between the power source and the axle 72 . The gearbox 16 changes the rotational speed of the power of the power source, and transmits the changed power to the axle 72 . A gearbox sensor module 74 may be mounted on the gearbox 16 , and the gearbox sensor module 74 is configured to detect one of acceleration, rotational speed, and temperature of the plurality of gears. The first controller 160 may diagnose the state of the gearbox 16 based on the physical quantity of the gearbox 16 detected by the gearbox sensor module 74 .

상기 차축(72)의 양 측부에는 휠(12)이 고정적으로 장착된다. 휠(12)은 압입, 용접, 스플라인 등 다양한 방법으로 차축(72)에 고정될 수 있다. 상기 각 휠(12)은 선로 상에서 회전 가능하게 되어 있을 수 있다. 동력원의 동력을 전달 받아 차축(72)이 회전하면 휠(12)은 선로 상에서 회전한다. 이에 따라, 철도 차량(1)이 이동할 수 있다. Wheels 12 are fixedly mounted on both sides of the axle 72 . The wheel 12 may be secured to the axle 72 in a variety of ways, such as press fit, weld, or spline. Each of the wheels 12 may be rotatable on the track. When the axle 72 rotates by receiving power from the power source, the wheel 12 rotates on the track. Accordingly, the railway vehicle 1 can move.

상기 차축(72)의 양 단부에는 베어링(76)이 장착되어 있다. 상기 각 베어링(76)은 상기 차축(72)을 차체에 대하여 회전 가능하게 지지한다. 상기 베어링(76)은 내륜과, 외륜과, 복수개의 전동체를 포함한다. 상기 내륜은 차축(72)에 고정되어 차축(72)과 함께 회전한다. 상기 외륜은 상기 내륜의 반경 외측에서 상기 내륜을 둘러싸고 있으며, 차체에 고정된다. 상기 복수개의 전동체는 상기 내륜과 외륜 사이에서 회전 가능하게 배치된다. 상기 복수개의 전동체는 상기 외륜에 대하여 상기 내륜이 상대 회전할 수 있도록 한다. 상기 베어링(76)에는 속도 센서(155)가 장착되어 차축(72)의 회전 속도를 측정할 수 있고, 가속도 센서(145)가 장착되어 베어링(76)의 가속도, 즉 베어링(76)의 진동을 측정할 수 있다. Bearings 76 are mounted at both ends of the axle 72 . Each of the bearings 76 rotatably supports the axle 72 relative to the vehicle body. The bearing 76 includes an inner ring, an outer ring, and a plurality of rolling elements. The inner ring is fixed to the axle (72) and rotates with the axle (72). The outer ring surrounds the inner ring outside the radius of the inner ring and is fixed to the vehicle body. The plurality of rolling elements are rotatably disposed between the inner ring and the outer ring. The plurality of rolling elements allow the inner ring to rotate relative to the outer ring. A speed sensor 155 is mounted on the bearing 76 to measure the rotational speed of the axle 72 , and an acceleration sensor 145 is mounted to measure the acceleration of the bearing 76 , that is, the vibration of the bearing 76 . can be measured

상기 차축(102)의 양 단에는 커버 조립체(78)가 장착되어 있다. 상기 커버 조립체(78)는 상기 베어링(76)에 물이나 먼지 등의 이물질이 들어가는 것을 1차적으로 막아 준다.A cover assembly 78 is mounted at both ends of the axle 102 . The cover assembly 78 primarily prevents foreign substances such as water or dust from entering the bearing 76 .

다시 도 1을 참고하면, 철도 차량(1)은 승객이 타거나 내릴 수 있는 도어(20)와, 상기 도어(20)의 작동을 제어하는 도어 제어 유닛(22)을 더 포함한다. 상기 도어(20)는 도어 제어 유닛(22)의 제어에 의하여 열리거나 닫힐 수 있다. Referring back to FIG. 1 , the railway vehicle 1 further includes a door 20 through which passengers can get on and off, and a door control unit 22 for controlling the operation of the door 20 . The door 20 may be opened or closed under the control of the door control unit 22 .

철도 차량(1)은 배터리(30)와 공기 압축기(32)를 더 포함한다. 배터리(30)는 공기 압축기(32)에 전력을 공급하고, 상기 공기 압축기(32)는 배터리(30)의 전력에 의하여 작동하여 공기를 압축한다. 공기 압축기(32)에서 압축된 공기는 제동, 서스펜션, 또는 집전기(68) 등에 사용된다. 이를 위하여, 상기 공기 압축기(32)는 브레이크 제어 유닛(36)에 의하여 제어될 수 있다. The railway vehicle 1 further includes a battery 30 and an air compressor 32 . The battery 30 supplies electric power to the air compressor 32 , and the air compressor 32 operates by the electric power of the battery 30 to compress air. The compressed air in the air compressor 32 is used for braking, suspension, or the current collector 68 . To this end, the air compressor 32 may be controlled by a brake control unit 36 .

철도 차량(1)은 방송 통화 장치(40)와, 무선 통신기(50)와, 화재 경보기(62)를 더 포함한다. 방송 통화 장치(40)는 승객에게 정보를 시각 또는 청각으로 전달하도록 되어 있고, 무선 통신기(50)는 다른 철도 차량(1)의 제어 서버 또는 제2제어기(82), 관제실의 제어 서버(80), 또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)와 데이터를 무선으로 통신하도록 되어 있다. 예를 들어, 무선 통신기(50)는 블루투스, 지그비, 와이파이, 엘티이 등의 무선 통신 규약을 통해 외부 서버(80), 다른 철도 차량(1), 또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)와 통신 가능하다. 화재 경보기(62)는 차량(5)에 화재가 발생하였는지 여부를 검출하고 이에 대한 신호를 제1제어기(160), 외부 서버(80), 또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)에 전송할 수 있다. The railway vehicle 1 further includes a broadcast communication device 40 , a wireless communication device 50 , and a fire alarm 62 . The broadcast communication device 40 is configured to transmit information visually or aurally to the passenger, and the wireless communication device 50 is a control server or second controller 82 of another railway vehicle 1, and a control server 80 of the control room. , or to wirelessly communicate data with the user computing device 90 . For example, the wireless communicator 50 may communicate with the external server 80 , the other railway vehicle 1 , or the user computing device 90 through a wireless communication protocol such as Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi, or LTE. The fire alarm 62 may detect whether a fire has occurred in the vehicle 5 and transmit a signal corresponding thereto to the first controller 160 , the external server 80 , or the user computing device 90 .

철도 차량(1)은 공조 장치(heating, ventilation, and air conditioning; HVAC)(60)를 더 포함한다. 상기 공조 장치(60)는 외부의 온도 변화에 관계 없이 차량(5) 실내의 온도를 적당한 온도로 유지하여 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있도록 한다.The railway vehicle 1 further includes a heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) 60 . The air conditioner 60 maintains the indoor temperature of the vehicle 5 at an appropriate temperature regardless of external temperature change to maintain a comfortable indoor environment.

상기 철도 차량(1)은 주 변압기(34)와 배전반(64)을 더 포함한다. 상기 주 변압기(34)는 상기 집전기(68)를 통하여 수신하는 고전압을 각 전장 부품에서 요구하는 전압으로 변환하여 공급한다. 배전반(64)에는 다양한 스위치(150)가 구비되어 있으며, 상기 스위치(150)는 주 변압기(34)와 각 전장 부품 사이의 접속을 제어한다. The railway vehicle 1 further includes a main transformer 34 and a switchboard 64 . The main transformer 34 converts the high voltage received through the current collector 68 into a voltage required by each electrical component and supplies it. Various switches 150 are provided in the switchboard 64, and the switches 150 control the connection between the main transformer 34 and each electric component.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 장치의 구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 검출기의 구성도이다. 3 is a block diagram of an apparatus for diagnosing defects of parts of a railway vehicle and calculating the remaining lifespan according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram of a data detector according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 장치는 적어도 하나의 철도 차량(1), 외부 서버(80), 그리고 사용자 컴퓨팅 장치(90)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 3 , the apparatus for diagnosing defects of parts of a railway vehicle and calculating the remaining lifespan according to an embodiment of the present invention includes at least one railway vehicle 1 , an external server 80 , and a user computing device. (90) may be included.

각 철도 차량(1)은 데이터 검출기(100), 무선 통신기(50), 제1제어기(160), 디스플레이(170), 그리고 스피커(180)를 포함한다. Each railway vehicle 1 includes a data detector 100 , a wireless communication device 50 , a first controller 160 , a display 170 , and a speaker 180 .

데이터 검출기(100)는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 데이터를 검출한다. 예를 들어, 상기 데이터는 클래스를 분류하기 위한 파라미터와, 각 부품들을 진단하기 위한 상태값을 포함할 수 있다. 상태값은 철도 차량(1)의 각 부품의 성능을 평가하기 위한 데이터를 의미하며, 이에 따라 철도 차량(1)의 각 부품들은 상태값에 따른 인덱스를 기준 인덱스와 비교함으로써 진단될 수 있다. 또한, 각 부품들을 진단하기 위한 상태값이 설정된다. 하나의 부품을 위해 하나의 상태값이 설정될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 즉, 하나의 부품을 위해 두 개 이상의 상태값이 설정될 수 있다. 또한, 상기 상태값들은 다양한 인자들에 영향을 받을 수 있으므로, 부품들의 상태를 진단하기 위해서는 임의의 인자 하에서의 인덱스를 동일한 인자 하에서의 기준 인덱스와 비교해야 한다. 따라서, 상태값에 영향을 끼치는 데이터를 파라미터로 정의하며, 상태값, 즉 부품에 따라 파라미터들이 설정될 수 있다. 예를 들어, 주 변압기(34)를 진단하기 위한 파라미터들은 주행 속도, 전력 소모량, 외기 온도, 그리고 주행 거리로 설정될 수 있고, 상태값은 주 변압기(34)를 냉각하기 위한 냉각 장치의 작동 시간, 냉각 장치의 온도, 그리고 냉각 장치에 냉각 매체를 공급하기 위한 오일 펌프의 작동 횟수로 설정될 수 있다. 또한, 방송 통화 장치(40)를 진단하기 위한 파라미터는 주행 거리로 설정될 수 있고, 상태값은 경고 발생 횟수로 설정될 수 있다. 데이터 검출기(100)는 제1제어기(160)에 연결되어 검출한 데이터를 제1제어기(160)에 전송한다. The data detector 100 detects data for performing a method according to an embodiment of the present invention. For example, the data may include a parameter for classifying a class and a state value for diagnosing each part. The state value means data for evaluating the performance of each component of the railway vehicle 1, and accordingly, each component of the railway vehicle 1 can be diagnosed by comparing an index according to the state value with a reference index. In addition, a state value for diagnosing each component is set. One state value may be set for one component, but is not limited thereto. That is, two or more state values may be set for one component. In addition, since the state values may be affected by various factors, in order to diagnose the state of the parts, an index under an arbitrary factor should be compared with a reference index under the same factor. Accordingly, data affecting the state value is defined as a parameter, and parameters may be set according to the state value, that is, the part. For example, parameters for diagnosing the main transformer 34 may be set to travel speed, power consumption, outside air temperature, and travel distance, and the state value is the operating time of the cooling device for cooling the main transformer 34 . , the temperature of the cooling device, and the number of operations of the oil pump for supplying the cooling medium to the cooling device. In addition, the parameter for diagnosing the broadcast communication device 40 may be set as the driving distance, and the state value may be set as the number of warning occurrences. The data detector 100 is connected to the first controller 160 and transmits the detected data to the first controller 160 .

데이터 검출기(100)는, 도 4에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 온도 센서(110), 적어도 하나의 압력 센서(115), 적어도 하나의 하중 센서(120), 적어도 하나의 전력계(125), 적어도 하나의 전류계(130), 위치 센서(135), 타이머(140), 적어도 하나의 가속도 센서(145), 적어도 하나의 스위치(150), 그리고 적어도 하나의 속도 센서(155)를 포함할 수 있다. The data detector 100 includes at least one temperature sensor 110 , at least one pressure sensor 115 , at least one load sensor 120 , at least one power meter 125 , as shown in FIG. 4 , at least one It may include one ammeter 130 , a position sensor 135 , a timer 140 , at least one acceleration sensor 145 , at least one switch 150 , and at least one speed sensor 155 .

적어도 하나의 온도 센서(110)는 차량(5)의 설정된 위치에 장착되어 상기 설정된 위치의 온도 또는 상기 설정된 위치를 흘러가는 유체 또는 기체의 온도를 측정하며, 이에 대한 신호를 제1제어기(160)에 전송한다. 예를 들어, 적어도 하나의 온도 센서(110)는 외기 온도, 주 변압기(34)를 냉각하기 위한 냉각 장치 또는 상기 냉각 장치 내에서 순환하는 냉각 매체의 온도, 공기 압축기(32)를 작동 시키는 모터의 온도 또는 모터 내의 오일의 온도 등을 검출할 수 있다. At least one temperature sensor 110 is mounted at a set position of the vehicle 5 to measure the temperature of the set position or the temperature of a fluid or gas flowing in the set position, and transmit a signal thereto to the first controller 160 send to For example, the at least one temperature sensor 110 may include an external air temperature, a cooling device for cooling the main transformer 34 or a temperature of a cooling medium circulating in the cooling device, and a motor for operating the air compressor 32 . It is possible to detect the temperature or the temperature of the oil in the motor.

적어도 하나의 압력 센서(115)는 차량(5)의 설정된 위치에 장착되어 상기 설정된 위치에 있는 유체 또는 기체의 압력을 측정하며, 이에 대한 신호를 제1제어기(160)에 전송한다. 예를 들어, 적어도 하나의 압력 센서(115)는 공기 압축기(32)에 의해 생성된 공기의 압력, 집전기(68)에 공급되는 공기의 압력, 공조 장치(60)의 압축기에 의하여 생성된 매체의 압력 등을 검출할 수 있다. At least one pressure sensor 115 is mounted at a set position of the vehicle 5 to measure the pressure of the fluid or gas at the set position, and transmits a signal for this to the first controller 160 . For example, the at least one pressure sensor 115 may detect the pressure of the air produced by the air compressor 32 , the pressure of the air supplied to the collector 68 , and the medium produced by the compressor of the air conditioner 60 . pressure can be detected.

적어도 하나의 하중 센서(120)는 복수의 대차들(10) 중 하나 이상에 장착되어 철도 차량(1)의 전체 하중을 검출하고, 이에 대한 신호를 제1제어기(160)에 전송한다. 제1제어기(160)는 상기 적어도 하나의 하중 센서(120)에서 검출한 철도 차량(1)의 전체 하중을 기초로 철도 차량(1)의 승객수를 추산할 수 있다. At least one load sensor 120 is mounted on one or more of the plurality of bogies 10 to detect the total load of the railway vehicle 1 , and transmits a signal corresponding thereto to the first controller 160 . The first controller 160 may estimate the number of passengers of the railway vehicle 1 based on the total load of the railway vehicle 1 detected by the at least one load sensor 120 .

적어도 하나의 전력계(125)는 철도 차량(1)의 각종 전장 부품에 장착되어 각 전장 부품에서 소모된 전력을 측정하며, 이에 대한 신호를 제1제어기(160)에 전송한다. 예를 들어, 적어도 하나의 전력계(125)는 공기 압축기(32)의 전력 소모량, 주 변압기(34)의 전력 소모량, 철도 차량(1)의 전력 소모량 등을 검출할 수 있다. At least one power meter 125 is mounted on various electrical components of the railway vehicle 1 to measure power consumed by each electrical component, and transmits a signal corresponding thereto to the first controller 160 . For example, the at least one power meter 125 may detect the power consumption of the air compressor 32 , the power consumption of the main transformer 34 , the power consumption of the railway vehicle 1 , and the like.

적어도 하나의 전류계(130)는 철도 차량(1)의 각종 전장 부품에 장착되어 각 전장 부품에 공급되는 전류를 측정하며, 이에 대한 신호를 제1제어기(160)에 전송한다. 예를 들어, 적어도 하나의 전류계(130)는 견인 모터(14)에 공급되는 전류, 도어(20)를 작동시키는 모터에 공급되는 전류 등을 검출할 수 있다. At least one ammeter 130 is mounted on various electrical components of the railway vehicle 1 to measure the current supplied to each electrical component, and transmits a signal corresponding thereto to the first controller 160 . For example, the at least one ammeter 130 may detect a current supplied to the traction motor 14 , a current supplied to a motor operating the door 20 , and the like.

위치 센서(135)는 철도 차량(1)의 GPS 좌표를 측정하여 이에 대한 신호를 제1제어기(160)에 전달한다. 철도 차량(1)은 미리 설치된 선로 상에서 움직이게 되므로, 철도 차량(1)의 GPS 좌표는 철도 차량(1)이 어느 선로 상에서 움직이고 있는지를 예측할 수 있게 한다. 또한, 제1제어기(160)는 GPS 좌표의 변화를 기초로 철도 차량(1)의 주행 거리를 계산할 수 있다. The position sensor 135 measures the GPS coordinates of the railway vehicle 1 and transmits a signal corresponding thereto to the first controller 160 . Since the railroad car 1 moves on a pre-installed track, the GPS coordinates of the railroad car 1 make it possible to predict on which track the railroad car 1 is moving. In addition, the first controller 160 may calculate the mileage of the railway vehicle 1 based on the change in GPS coordinates.

타이머(140)는 특정 이벤트의 시작 시점부터 소요된 시간을 측정하고, 이에 대한 신호를 제1제어기(160)에 전송한다. 예를 들어, 특정 이벤트의 시작 시점은 주 변압기(34)를 냉각하기 위한 냉각 장치가 작동되기 시작한 시점, 공조 장치(60)가 작동되기 시작한 시점, 도어(20)가 열리거나 닫히기 시작한 시점일 수 있다.The timer 140 measures the time taken from the start time of a specific event, and transmits a signal corresponding thereto to the first controller 160 . For example, the start time of a specific event may be a time when a cooling device for cooling the main transformer 34 starts to operate, a time when the air conditioner 60 starts to operate, and a time when the door 20 starts to open or close. have.

적어도 하나의 가속도 센서(145)는 차량(5)의 설정된 위치 또는 부품에 장착되어 상기 설정된 위치 또는 부품의 가속도를 측정하며, 이에 대한 신호를 제1제어기(160)에 전송한다. 상기 적어도 하나의 가속도 센서(145)는 x축, y축, z축 가속도를 측정할 수 있는 3축 가속도 센서이거나 x축, y축, z축 가속도 및 x축, y축, z축 각가속도를 측정할 수 있는 6축 가속도 센서일 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 적어도 하나의 가속도 센서(145)는 차축 조립체(70)의 베어링(76)의 가속도, 기어 박스(16)의 가속도 등을 측정할 수 있다. At least one acceleration sensor 145 is mounted on a set position or component of the vehicle 5 to measure the acceleration of the set position or component, and transmits a signal corresponding thereto to the first controller 160 . The at least one acceleration sensor 145 is a three-axis acceleration sensor capable of measuring x-axis, y-axis, and z-axis acceleration, or measures x-axis, y-axis and z-axis acceleration and angular acceleration on the x-axis, y-axis, and z-axis It may be a 6-axis acceleration sensor that can do this, but is not limited thereto. For example, the at least one acceleration sensor 145 may measure the acceleration of the bearing 76 of the axle assembly 70 , the acceleration of the gearbox 16 , and the like.

적어도 하나의 스위치(150)는 배전반(64), 기관실, 또는 철도 차량(1)의 설정된 위치에 장착되어 각 부품을 작동시키거나 작동 레벨을 설정하기 위해 사용될 수 있다. 각 부품의 작동 여부 또는 각 부품의 작동 레벨에 대한 신호는 상기 적어도 하나의 스위치(150)로부터 제1제어기(160)에 전송된다. At least one switch 150 may be mounted at a set position of the switchboard 64 , the engine room, or the railway vehicle 1 to operate each component or set an operating level. A signal for whether each component is operated or an operation level of each component is transmitted from the at least one switch 150 to the first controller 160 .

적어도 하나의 속도 센서(155)는 복수의 휠들(12) 중 하나 이상에 장착되어 철도 차량(1)의 주행 속도를 검출하고, 이에 대한 신호를 제1제어기(160)에 전송한다. 예를 들어, 속도 센서(155)는 차축 조립체(70)의 베어링(76) 또는 차축(72)에 장착되어 차축(72)의 회전 속도를 측정하고, 상기 차축(72)의 회전 속도로부터 철도 차량(1)의 주행 속도를 검출할 수 있다. 다른 한편으로, 위치 센서(135)의 검출값을 기초로 철도 차량(1)의 주행 속도가 계산될 수 있다. At least one speed sensor 155 is mounted on one or more of the plurality of wheels 12 to detect the traveling speed of the railway vehicle 1 , and transmits a signal corresponding thereto to the first controller 160 . For example, the speed sensor 155 is mounted on a bearing 76 or axle 72 of the axle assembly 70 to measure the rotational speed of the axle 72 , and from the rotational speed of the axle 72 , the rolling stock The running speed of (1) can be detected. On the other hand, the traveling speed of the railway vehicle 1 may be calculated based on the detection value of the position sensor 135 .

데이터 검출기(100)는 도 4에 도시된 센서들 외에 다양한 센서를 더 포함할 수 있으며, 이들의 측정값은 제1제어기(160)에 전달된다.The data detector 100 may further include various sensors in addition to the sensors shown in FIG. 4 , and their measured values are transmitted to the first controller 160 .

제1제어기(160)는 철도 차량 네트웍을 통하여 데이터 검출기(100), 무선 통신기(50), 디스플레이(170), 및/또는 스피커(180)에 연결될 수 있다. 제1제어기(160)는 철도 차량(1)의 부품들의 진단을 위한 데이터를 상기 데이터 검출기(100) 및/또는 다른 철도 차량(1)의 데이터 검출기(100)로부터 수집할 수 있다. 제1제어기(160)는 데이터 검출기(100)로부터 수신한 신호를 이용하여 철도 차량(1)의 부품들을 진단하고 남은 수명을 계산하도록 되어 있다. 이러한 목적을 위하여, 제1제어기(160)는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 프로세서(162)로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍된 것일 수 있다.The first controller 160 may be connected to the data detector 100 , the wireless communicator 50 , the display 170 , and/or the speaker 180 through a railway vehicle network. The first controller 160 may collect data for diagnosis of parts of the railway vehicle 1 from the data detector 100 and/or the data detector 100 of another railway vehicle 1 . The first controller 160 is configured to diagnose the parts of the railway vehicle 1 using the signal received from the data detector 100 and calculate the remaining life. For this purpose, the first controller 160 may be implemented with one or more processors 162 operating by a set program, and the set program diagnoses defects of parts of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention, and It may be programmed to perform each step of the method for calculating the remaining life.

상기 제1제어기(160)는 데이터베이스(164)를 포함하며, 데이터베이스(164)는 버퍼 데이터베이스(166)와 진단 데이터베이스(168)를 포함한다.The first controller 160 includes a database 164 , and the database 164 includes a buffer database 166 and a diagnostic database 168 .

제1제어기(160)는 공조 장치(60)가 고장인 것으로 판단되면 고장 코드를 저장하고, 경고 신호를 디스플레이(170), 스피커(180), 외부 서버(80), 및/또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)에 전송할 수 있다. 정비사는 상기 경고 신호를 기초로 해당 부품을 정비하거나 교체할 수 있다.When it is determined that the air conditioner 60 is faulty, the first controller 160 stores a fault code and displays a warning signal to the display 170, the speaker 180, the external server 80, and/or the user computing device ( 90) can be transmitted. The mechanic may repair or replace the part based on the warning signal.

무선 통신기(50)는 철도 차량(1) 외부의 장치들, 예를 들어 다른 철도 차량(1), 외부 서버(80), 및/또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)와 무선 통신할 수 있도록 한다. 무선 통신기(50)는 철도 차량(1) 내부의 부품들과는 차량 네트웍을 통하여 통신 가능하며, 철도 차량(1) 외부의 장치들과는 무선 통신이 가능하다. 예를 들어, 무선 통신기(50)는 블루투스, 지그비, 와이파이, 엘티이 등의 무선통신 규약을 통해 다른 철도 차량(1), 외부 서버(80), 및/또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)와 무선 통신할 수 있다. The wireless communicator 50 enables wireless communication with devices external to the railway vehicle 1 , for example, another railway vehicle 1 , an external server 80 , and/or a user computing device 90 . The wireless communicator 50 can communicate with components inside the railway vehicle 1 through a vehicle network, and wirelessly communicate with devices outside the railway vehicle 1 . For example, the wireless communicator 50 wirelessly communicates with the other railway vehicle 1, the external server 80, and/or the user computing device 90 through a wireless communication protocol such as Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi, and LTE. can do.

디스플레이(170)는 철도 차량(1) 내에 기관사 또는 승무원의 시야가 닿는 곳에 설치되어 있으며, 기관사 또는 승무원에게 제공되는 각종 정보를 디스플레이 할 수 있다. 특히, 디스클레이(170)는 철도 차량(1)의 부품들의 결함 및 남은 수명과 관련하여 미리 정의된 각종 정보를 디스플레이 할 수 있다. 디스플레이(170)는 철도 차량(1) 내에 설치 가능한 다양한 디스플레이 장치들 중 어느 하나 또는 그 이상일 수 있다. The display 170 is installed in the railway vehicle 1 where the driver's or crew member's field of vision reaches, and may display various information provided to the engineer or crew member. In particular, the display 170 may display various types of information predefined in relation to defects and remaining lifespans of parts of the railway vehicle 1 . The display 170 may be any one or more of various display devices that can be installed in the railway vehicle 1 .

스피커(180)는 철도 차량(1) 내에 기관사 또는 승무원에게 각종 정보를 청각적으로 제공할 수 있는 장치로, 철도 차량(1) 내의 적절한 위치에 장착될 수 있다. 스피커(180)도 철도 차량(1) 내에 설치 가능한 다양한 스피커 장치들 중 어느 하나 또는 그 이상일 수 있다.The speaker 180 is a device capable of providing various information audibly to an engineer or crew member in the railway vehicle 1 , and may be mounted at an appropriate position in the railway vehicle 1 . The speaker 180 may also be any one or more of various speaker devices that can be installed in the railway vehicle 1 .

외부 서버(80)는 서버 통신부(86), 제2제어기(82), 그리고 서버 디스플레이(88)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 외부 서버(80)는 철도 차량(1)으로부터 각종 데이터를 제공 받아 해당 철도 차량(1)의 부품들의 진단을 수행하고 남은 수명을 계산하는 장치일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 앞에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 철도 차량 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 장치는 철도 차량(1)에만 장착되거나, 철도 차량(1) 및 철도 차량의 외부 장치(예를 들어, 외부 서버(80) 및/또는 사용자 컴퓨팅 장치(90))에 분산 장착되거나, 철도 차량의 외부 장치에만 장착될 수 있다. 또한, 외부 서버(80)는 철도 차량(1) 외부의 특정 위치에 설치되어 철도 차량(1)과 무선 통신 가능한 서버이거나, 철도 차량(1) 외부에서 철도 차량(1)과 무선 또는 유선으로 통신하는 이동 가능한 서버일 수 있다.The external server 80 may include a server communication unit 86 , a second controller 82 , and a server display 88 . In the present specification, the external server 80 may be a device that receives various data from the railway vehicle 1 , performs diagnosis of parts of the corresponding railway vehicle 1 , and calculates the remaining lifespan, but is not limited thereto. As mentioned above, the apparatus for diagnosing defects of railway vehicle parts and calculating the remaining lifespan according to an embodiment of the present invention is mounted only on the railway vehicle 1 or an external device (eg, the railway vehicle 1). For example, it may be distributedly mounted on the external server 80 and/or the user computing device 90 , or it may be mounted only on an external device of a railroad vehicle. In addition, the external server 80 is installed at a specific location outside the railway vehicle 1 and is a server capable of wireless communication with the railway vehicle 1 , or communicates with the railway vehicle 1 wirelessly or by wire from outside the railway vehicle 1 . It can be a mobile server that does

서버 통신부(86)는 외부 서버(80) 외부의 장치들과 통신할 수 있도록 한다. 서버 통신부(86)는 제2제어기(82)에 연결되어 철도 차량(1) 및/또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)로부터의 각종 정보 및 신호를 제2제어기(82)에 전달하고, 제2제어기(82)로부터의 각종 정보/데이터 및 신호를 철도 차량(1) 및/또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 서버 통신부(86)는 블루투스, 지그비, 와이파이, 엘티이(LTE) 등의 무선통신 규약을 통해 적어도 하나의 철도 차량(1) 및/또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)와 무선 통신하거나, 유선 케이블을 통해 사용자 컴퓨팅 장치(90)와 유선 통신할 수 있다.The server communication unit 86 allows the external server 80 to communicate with external devices. The server communication unit 86 is connected to the second controller 82 to transmit various information and signals from the railway vehicle 1 and/or the user computing device 90 to the second controller 82, and the second controller ( Various information/data and signals from 82 may be transferred to the rolling stock 1 and/or the user computing device 90 . For example, the server communication unit 86 wirelessly communicates with at least one railway vehicle 1 and/or the user computing device 90 through a wireless communication protocol such as Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi, LTE, or the like, Wired communication may be performed with the user computing device 90 through a wired cable.

제2제어기(82)는 서버 통신부(86)를 통하여 철도 차량(1) 및/또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)로부터 전달 받은 각종 정보/데이터 및 신호를 이용하여 철도 차량(1)의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산한다. 특히, 제1제어기(160)에서 수행되기 어려운 데이터의 처리는 제2제어기(82)에서 수행될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 또한, 제2제어기(82)는 서버 통신부(86)를 통하여 철도 차량(1) 및/또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)에 각종 제어 신호를 전달할 수 있다. The second controller 82 uses various information/data and signals transmitted from the railway vehicle 1 and/or the user computing device 90 through the server communication unit 86 to detect defects in parts of the railway vehicle 1 . Diagnose and calculate the remaining lifespan. In particular, data processing that is difficult to be performed by the first controller 160 may be performed by the second controller 82 , but is not limited thereto. In addition, the second controller 82 may transmit various control signals to the railway vehicle 1 and/or the user computing device 90 through the server communication unit 86 .

상기 제2제어기(82)는 서버 데이터베이스(84)를 포함한다. 서버 데이터베이스(84)는 철도 차량(1) 및/또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)로부터 전달 받은 각종 정보/데이터와 제2제어기(82)에서 가공한 정보/데이터를 저장한다. The second controller 82 includes a server database 84 . The server database 84 stores various information/data received from the railway vehicle 1 and/or the user computing device 90 and information/data processed by the second controller 82 .

서버 디스플레이(88)는 철도 차량의 부품들의 결함 및 남은 수명과 관련하여 미리 정의된 각종 정보를 디스플레이 할 수 있다.The server display 88 may display various types of information predefined in relation to defects and remaining lifespans of parts of the railway vehicle.

사용자 컴퓨팅 장치(90)는 장치 통신부(96), 제3제어기(92), 그리고 장치 디스플레이(98)를 포함할 수 있다. 상기 사용자 컴퓨팅 장치(90)는 사용자가 휴대 가능하거나 고정된 위치에서 사용자가 접속 가능하고, 철도 차량(1) 및/또는 외부 서버(80)와 무선 및/또는 유선 통신 가능한 장치로서, 스마트 디바이스들, 스마트폰들, 핸드폰들, 태블릿들, PDA들, 랩탑들 등이 이에 해당한다. 상기 사용자 컴퓨팅 장치(90)는 철도 차량(1) 및/또는 외부 서버(80)에 미리 등록되어 있을 수 있다. The user computing device 90 may include a device communication unit 96 , a third controller 92 , and a device display 98 . The user computing device 90 is a device capable of wireless and/or wired communication with the railway vehicle 1 and/or the external server 80 that is portable or accessible to the user at a fixed location, and includes smart devices. , smartphones, cell phones, tablets, PDAs, laptops, etc. The user computing device 90 may be registered in advance with the railway vehicle 1 and/or the external server 80 .

장치 통신부(96)는 사용자 컴퓨팅 장치(90) 외부의 장치들과 통신할 수 있도록 한다. 장치 통신부(96)는 제3제어기(92)에 연결되어 철도 차량(1) 및/또는 외부 서버(80)로부터의 각종 정보 및 신호를 제3제어기(92)에 전달하고, 제3제어기(92)로부터의 각종 정보/데이터 및 신호를 철도 차량(1) 및/또는 외부 서버(80)로 전달한다. 예를 들어, 장치 통신부(96)는 블루투스, 지그비, 와이파이, 엘티이 등의 무선통신 규약을 통해 철도 차량(1) 및/또는 외부 서버(80)와 무선 통신하거나, 유선 케이블을 통해 외부 서버(80)와 유선 통신할 수 있다.The device communication unit 96 enables communication with devices external to the user computing device 90 . The device communication unit 96 is connected to the third controller 92 and transmits various information and signals from the railway vehicle 1 and/or the external server 80 to the third controller 92 , and the third controller 92 . ) and transmits various information/data and signals from the railway vehicle 1 and/or the external server 80 . For example, the device communication unit 96 wirelessly communicates with the railway vehicle 1 and/or the external server 80 through a wireless communication protocol such as Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi, and LTE, or an external server ( 80) and can communicate by wire.

제3제어기(92)는 장치 통신부(96)를 통하여 철도 차량(1) 및/또는 외부 서버(80)로부터 전달 받은 각종 정보/데이터 및 신호를 이용하여 사용자 컴퓨팅 장치(90)의 작동을 제어한다. 또한, 사용자가 사용자 컴퓨팅 장치(90)의 특정 프로그램(예를 들어, 철도 차량 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 앱 등)을 작동시키면, 이와 관련된 정보/데이터를 철도 차량(1) 및/또는 외부 서버(80)에 요청한다. The third controller 92 controls the operation of the user computing device 90 using various information/data and signals received from the railway vehicle 1 and/or the external server 80 through the device communication unit 96 . . In addition, when the user operates a specific program of the user computing device 90 (eg, an app for diagnosing defects of railway vehicle parts and calculating the remaining life, etc.), information/data related thereto is transmitted to the railway vehicle 1 and / or make a request to the external server 80 .

제3제어기(92)는 장치 데이터베이스(94)를 포함한다. 장치 데이터베이스(94)는 철도 차량(1) 및/또는 외부 서버(80)로부터 전달 받은 각종 정보/데이터와 제3제어기(92)에서 가공한 정보/데이터를 저장한다. The third controller 92 includes a device database 94 . The device database 94 stores various information/data received from the railway vehicle 1 and/or the external server 80 and information/data processed by the third controller 92 .

장치 디스플레이(98)는 사용자 컴퓨팅 장치(90)의 소유자 또는 사용자에게 철도 차량 부품들의 결함 및 남은 수명과 관련하여 미리 정의된 각종 정보를 디스플레이 할 수 있다.The device display 98 may display to the owner or user of the user computing device 90 a variety of predefined information regarding defects and remaining life of rail vehicle parts.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법의 흐름도이다. 5 is a flowchart of a method of diagnosing defects of parts of a railway vehicle and calculating the remaining lifespan according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법은 각 부품들의 진단을 위한 파라미터와 상태값을 설정하는 단계(S200)와, 복수개의 상태값을 설정된 기준에 맞추어 분류하는 단계(S205)와, 파라미터들의 각 클래스 별로 인덱스의 데이터베이스를 구축하는 단계(S210)와, 검출된 클래스의 검출된 인덱스를 데이터베이스 내 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하는 단계(S220)와, 검출된 클래스의 검출된 인덱스와 데이터베이스 내 해당 클래스의 기준 인덱스의 비교 결과 해당 부품의 결함을 진단하는 단계(S230)와, 상기 인덱스의 경향 분석을 통하여 부품의 남은 수명을 계산하는 단계(S240)를 포함한다. 상기 해당 부품의 결함을 진단하는 단계(S230)에서 검출된 클래스의 검출된 인덱스가 데이터베이스 내 해당 클래스의 기준 인덱스보다 크면 고장 코드를 저장하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법은 경고 신호를 디스플레이(170), 스피커(180), 외부 서버(80), 및/또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)에 전송하는 단계와, 경고 신호를 디스플레이(170)를 통하여 시각적으로 출력하거나, 스피커(180)를 통하여 청각적으로 출력하거나, 외부 서버(80) 및/또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)를 통하여 시각적, 청각적 또는 촉각적으로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다. A method for diagnosing defects of parts of a railway vehicle and calculating the remaining lifespan according to an embodiment of the present invention includes the steps of setting parameters and state values for diagnosis of each part (S200), and setting a plurality of state values to the set standards. The step of classifying according to (S205), the step of building a database of indexes for each class of parameters (S210), and the step of comparing the detected index of the detected class with the reference index of the corresponding class in the database (S220); Comparing the detected index of the detected class with the reference index of the corresponding class in the database, diagnosing the defect of the part (S230), and calculating the remaining life of the part through the trend analysis of the index (S240) include If the detected index of the class detected in the step (S230) of diagnosing the defect of the corresponding part is greater than the reference index of the corresponding class in the database, the step of storing the failure code is included. In addition, the method of diagnosing defects of parts of a railway vehicle and calculating the remaining lifespan according to an embodiment of the present invention displays a warning signal on the display 170 , the speaker 180 , the external server 80 , and/or the user computing device The step of transmitting to 90 , and outputting a warning signal visually through the display 170 , audibly through the speaker 180 , or by using the external server 80 and/or the user computing device 90 . It may further include the step of outputting visually, auditory or tactile through.

여기서, 상태값은 철도 차량(1)의 각 부품의 성능을 평가하기 위한 데이터를 의미하며, 각 부품마다 진단을 위한 상태값이 설정된다. 하나의 부품을 위해 하나의 상태값이 설정될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 즉, 하나의 부품을 위해 두 개 이상의 상태값이 설정될 수 있다. 진단의 정확성을 위하여, 상기 상태값은 인덱스로 가공되고 상기 인덱스는 기준 인덱스로 가공될 수 있다. 이에 따라 철도 차량(1)의 각 부품들은 상태값에 따른 인덱스를 기준 인덱스와 비교함으로써 진단될 수 있다. 여기서, 상기 인덱스는 상기 상태값이거나, 상기 상태값을 시간 영역 또는 주파수 영역에서 가공하여 계산되고, 상기 기준 인덱스는 상기 인덱스에 설정 팩터를 적용하여 계산될 수 있다. 또한, 상기 상태값들은 다양한 인자들에 영향을 받을 수 있으므로, 부품들의 상태를 진단하기 위해서는 임의의 인자 하에서의 인덱스를 동일한 인자 하에서의 기준 인덱스와 비교해야 한다. 따라서, 상태값에 영향을 끼치는 데이터를 파라미터로 정의하며, 상태값, 즉 부품에 따라 파라미터들이 설정될 수 있다. Here, the state value means data for evaluating the performance of each part of the railway vehicle 1 , and a state value for diagnosis is set for each part. One state value may be set for one component, but is not limited thereto. That is, two or more state values may be set for one component. For accuracy of diagnosis, the state value may be processed as an index, and the index may be processed as a reference index. Accordingly, each component of the railway vehicle 1 can be diagnosed by comparing the index according to the state value with the reference index. Here, the index may be the state value or may be calculated by processing the state value in a time domain or a frequency domain, and the reference index may be calculated by applying a setting factor to the index. In addition, since the state values may be affected by various factors, in order to diagnose the state of the parts, an index under an arbitrary factor should be compared with a reference index under the same factor. Accordingly, data affecting the state value is defined as a parameter, and parameters may be set according to the state value, that is, the part.

상기 S205 단계에서 부품들의 결함을 진단하기 위한 상태값들은 설정된 기준에 맞추어 제1, 2, 3상태값으로 분류될 수 있다. 예를 들어, 제1상태값은 주행환경에 영향을 받고 인덱스를 계산하기 위하여 시간 영역에서 가공되며, 제2상태값은 주행환경에 영향을 받지 않으며 인덱스를 계산하기 위하여 설정 시간 동안의 적분값이 요구되며, 제3상태값은 주행환경에 영향을 받고 인덱스가 시간 영역에서 가공되는 제1인덱스와 주파수 영역에서 가공되는 제2인덱스를 포함할 수 있다. 여기서, 주행환경은 철도 차량(1)이 운행하고 있는 환경을 의미하며, 주행환경은 파라미터들 중 일부 파라미터이고, 상기 일부 파라미터는 주행 속도, 전력 소모량, 주행 거리, 그리고 외기 온도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. State values for diagnosing defects of parts in step S205 may be classified into first, second, and third state values according to a set standard. For example, the first state value is affected by the driving environment and is processed in the time domain to calculate the index, and the second state value is not affected by the driving environment and the integral value for the set time to calculate the index is It is required, and the third state value is influenced by the driving environment and may include a first index processed in a time domain and a second index processed in a frequency domain. Here, the driving environment means an environment in which the railway vehicle 1 is operating, the driving environment is some of the parameters, and the some parameters include at least one of traveling speed, power consumption, driving distance, and outdoor temperature. can do.

상기 S210 단계는 해당 부품이 철도 차량(1)에 최초로 장착되어 데이터베이스가 구축되어 있지 않거나, 철도 차량(1)의 해당 부품이 정비되거나 교체되어 데이터베이스가 리셋된 경우 수행될 수 있다. 또한, S220 단계는 진단 데이터베이스(168) 내에 기준 인덱스가 존재하는 경우에만 수행될 수 있다.Step S210 may be performed when the database is not established because the corresponding part is initially mounted on the railway vehicle 1 , or the database is reset because the corresponding part of the railway vehicle 1 is repaired or replaced. In addition, step S220 may be performed only when the reference index exists in the diagnostic database 168 .

도 6은 도 5의 S210 단계의 흐름도이다. 6 is a flowchart of step S210 of FIG. 5 .

도 6에 도시된 바와 같이, 파라미터들의 각 클래스 별로 인덱스의 데이터베이스를 구축하는 단계(S210)는 각 클래스 별로 버퍼 데이터베이스(166)에 저장 가능한 최대 상태값의 개수를 설정함으로써 시작된다(S310). 예를 들어, 사용자는 버퍼 데이터베이스(166)의 메모리 용량 등을 고려하여 최대 상태값의 개수를 설정할 수 있다. 이와는 달리, 제1제어기(160)는 버퍼 데이터베이스(166)의 메모리 용량 등을 고려하여 최대 상태값의 개수를 설정할 수 있다. As shown in FIG. 6 , the step of constructing a database of indexes for each class of parameters ( S210 ) starts by setting the maximum number of state values that can be stored in the buffer database 166 for each class ( S310 ). For example, the user may set the maximum number of state values in consideration of the memory capacity of the buffer database 166 . Alternatively, the first controller 160 may set the maximum number of state values in consideration of the memory capacity of the buffer database 166 .

최대 상태값의 개수가 설정되면, 데이터 검출기(100)는 부품들의 진단을 위한 데이터를 검출한다(S320). 여기서, 상기 데이터는 파라미터와 상태값을 포함한다. 예를 들어, 진단이 필요한 부품이 주 변압기(34)이면, 속도 센서(155)는 철도 차량(1)의 주행 속도를 측정하고, 전력계(125)는 철도 차량(1)의 전력 소모량을 측정하며, 온도 센서(110)는 외기 온도를 측정하고, 위치 센서(135) 또는 속도 센서(155)는 철도 차량(1)의 주행 거리를 측정한다. 여기서 철도 차량(1)의 주행 거리는 주 변압기(34)를 최초로 장착하거나, 주 변압기(34)를 수리하거나, 주 변압기(34)를 교체한 후 철도 차량(1)이 주행한 총 거리를 의미한다. 또한, 타이머(140)와 스위치(150)는 주 변압기(34)를 냉각 하기 위한 냉각 장치의 작동 시간 및 상기 냉각 장치에 냉각 매체를 공급하기 위한 오일 펌프의 작동 횟수를 검출하고, 온도 센서(110)는 주 변압기(34)를 냉각하기 위한 냉각 장치의 온도를 검출한다.When the number of maximum state values is set, the data detector 100 detects data for diagnosis of parts (S320). Here, the data includes parameters and state values. For example, if the component requiring diagnosis is the main transformer 34, the speed sensor 155 measures the running speed of the railway vehicle 1, and the power meter 125 measures the power consumption of the railway vehicle 1, , the temperature sensor 110 measures the outside temperature, and the position sensor 135 or the speed sensor 155 measures the mileage of the railway vehicle 1 . Here, the mileage of the railway vehicle 1 means the total distance traveled by the railway vehicle 1 after the main transformer 34 is first installed, the main transformer 34 is repaired, or the main transformer 34 is replaced. . In addition, the timer 140 and the switch 150 detect the operating time of the cooling device for cooling the main transformer 34 and the operation number of the oil pump for supplying the cooling medium to the cooling device, and the temperature sensor 110 ) detects the temperature of the cooling device for cooling the main transformer 34 .

제1제어기(160)는 데이터 검출기(100)에 의하여 검출된 데이터를 해당 클래스로 분류하고 버퍼 데이터베이스(166)에 해당 클래스의 상태값을 저장한다(S330). 주 변압기(34)의 성능은 냉각 장치의 작동 시간, 상기 냉각 장치에 냉각 매체를 공급하기 위한 오일 펌프의 작동 횟수 및 냉각 장치의 온도에 의하여 평가될 수 있다. 또한, 냉각 장치의 작동 시간, 상기 냉각 장치에 냉각 매체를 공급하기 위한 오일 펌프의 작동 횟수 및 냉각 장치의 온도는 철도 차량(1)의 주행 속도, 철도 차량(1)의 전력 소모량, 외기 온도, 그리고 주행 거리에 의하여 영향을 받을 수 있다. 따라서, 주 변압기(34)의 성능을 평가하기 위한 냉각 장치의 작동 시간, 상기 냉각 장치에 냉각 매체를 공급하기 위한 오일 펌프의 작동 횟수 및 냉각 장치의 온도는 상태값으로 정의하고, 상기 상태값에 영향을 미치는 철도 차량(1)의 주행 속도, 철도 차량(1)의 전력 소모량, 외기 온도, 그리고 주행 거리는 파라미터로 정의한다. 또한, 주 변압기(34)의 성능을 평가하기 위하여 각각의 상태값들을 평가할 수 있다. The first controller 160 classifies the data detected by the data detector 100 into a corresponding class and stores the state value of the corresponding class in the buffer database 166 (S330). The performance of the main transformer 34 can be evaluated by the operating time of the cooling device, the number of operations of the oil pump for supplying the cooling medium to the cooling device, and the temperature of the cooling device. In addition, the operating time of the cooling device, the number of times of operation of the oil pump for supplying the cooling medium to the cooling device, and the temperature of the cooling device are determined by the traveling speed of the railway vehicle 1, the power consumption of the railway vehicle 1, the outside air temperature, And it can be affected by mileage. Therefore, the operating time of the cooling device for evaluating the performance of the main transformer 34, the number of operations of the oil pump for supplying the cooling medium to the cooling device, and the temperature of the cooling device are defined as the state value, and the state value is The running speed of the railroad car 1 that affects it, the power consumption of the railroad car 1 , the outside air temperature, and the mileage are defined as parameters. In addition, each state value may be evaluated in order to evaluate the performance of the main transformer 34 .

또한, 상기 파라미터들은 복수개의 클래스로 분류될 수 있다. 예를 들어, 주행 속도가 제1주행 속도와 제2주행 속도 사이이고, 전력 소모량이 제1전력 소모량과 제2전력 소모량 사이이며, 외기 온도가 제1외기 온도와 제2외기 온도 사이이고, 주행 거리가 제1주행 거리와 제2주행 거리 사이이면, 상기 파라미터들은 (1, 1, 1, 1) 클래스로 분류될 수 있다. 이와는 달리, 주행 속도가 제2주행 속도와 제3주행 속도 사이이고, 전력 소모량이 제1전력 소모량과 제2전력 소모량 사이이며, 외기 온도가 제1외기 온도와 제2외기 온도 사이이고, 주행 거리가 제1주행 거리와 제2주행 거리 사이이면, 상기 파라미터들은 (2, 1, 1, 1) 클래스로 분류할 수 있고, 주행 속도가 제1주행 속도와 제2주행 속도 사이이고, 전력 소모량이 제2전력 소모량과 제3전력 소모량 사이이며, 외기 온도가 제1외기 온도와 제2외기 온도 사이이고, 주행 거리가 제1주행 거리와 제2주행 거리 사이이면, 상기 파라미터들은 (1, 2, 1, 1) 클래스로 분류할 수 있다.Also, the parameters may be classified into a plurality of classes. For example, the running speed is between the first running speed and the second running speed, the electric power consumption is between the first electric power consumption and the second electric power consumption, the outdoor air temperature is between the first outdoor air temperature and the second outdoor air temperature, If the distance is between the first mileage and the second mileage, the parameters may be classified into a class (1, 1, 1, 1). In contrast, the running speed is between the second running speed and the third running speed, the electric power consumption is between the first electric power consumption and the second electric power consumption, the outdoor air temperature is between the first outdoor air temperature and the second outdoor air temperature, and the driving distance is between the first driving distance and the second driving distance, the parameters may be classified into a class (2, 1, 1, 1), the driving speed being between the first driving speed and the second driving speed, and the amount of power consumption being If it is between the second power consumption and the third power consumption, the outside temperature is between the first outside temperature and the second outside temperature, and the driving distance is between the first driving distance and the second driving distance, the parameters are (1, 2, 1, 1) can be classified into classes.

따라서, 제1제어기(160)는 검출된 파라미터들이 포함된 클래스를 결정하고, 검출된 상태값을 해당 클래스의 상태값으로 버퍼 데이터베이스(166)에 저장한다. Accordingly, the first controller 160 determines a class including the detected parameters, and stores the detected state value as a state value of the corresponding class in the buffer database 166 .

그 후, 제1제어기(160)는 각 클래스 별로 버퍼 데이터베이스(166)에 저장된 상태값의 개수가 해당 클래스의 최대 상태값의 개수 이상인지를 판단한다(S340). Thereafter, the first controller 160 determines whether the number of state values stored in the buffer database 166 for each class is equal to or greater than the maximum number of state values of the corresponding class ( S340 ).

각 클래스 별로 버퍼 데이터베이스(166)에 저장된 상태값의 개수가 해당 클래스의 최대 상태값의 개수 미만이면, 데이터 검출기(100)는 계속하여 부품의 진단을 위한 데이터를 검출한다(S320).If the number of state values stored in the buffer database 166 for each class is less than the number of maximum state values of the corresponding class, the data detector 100 continues to detect data for component diagnosis (S320).

각 클래스 별로 버퍼 데이터베이스(166)에 저장된 상태값의 개수가 해당 클래스의 최대 상태값의 개수 이상이면, 제1제어기(160)는 버퍼 데이터베이스(166) 내의 해당 클래스의 상태값을 진단 데이터베이스(168)로 이전하고, 버퍼 데이터베이스(166) 내의 해당 클래스의 상태값을 삭제한다(S350). 버퍼 데이터베이스(166)에 저장되는 상태값의 개수는 최대 상태값의 개수와 클래스의 개수의 곱이므로, 버퍼 데이터베이스(166)의 메모리 자원을 관리할 수 있다. If the number of state values stored in the buffer database 166 for each class is equal to or greater than the number of maximum state values of the corresponding class, the first controller 160 sets the state value of the corresponding class in the buffer database 166 to the diagnostic database 168 and deletes the state value of the corresponding class in the buffer database 166 (S350). Since the number of state values stored in the buffer database 166 is the product of the maximum number of state values and the number of classes, the memory resource of the buffer database 166 can be managed.

버퍼 데이터베이스(166)로부터 진단 데이터베이스(168)로 해당 클래스의 상태값들이 이전되면, 제1제어기(160)는 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 상태값들을 가공하여 인덱스와 기준 인덱스를 계산하고(S360), 상기 해당 클래스의 인덱스와 기준 인덱스를 진단 데이터베이스(168) 내에 저장한다.When the state values of the corresponding class are transferred from the buffer database 166 to the diagnostic database 168, the first controller 160 processes the state values of the corresponding class in the diagnostic database 168 to calculate an index and a reference index ( S360), the index of the corresponding class and the reference index are stored in the diagnostic database 168 .

본 발명의 실시예에 따르면 상태값의 종류에 따라 인덱스와 기준 인덱스를 계산하는 방법이 달라진다. 이하, 도 7 내지 도 11을 참고로, 상태값의 종류에 따라 인덱스와 기준 인덱스를 계산하는 방법을 설명한다. According to an embodiment of the present invention, a method for calculating an index and a reference index varies according to the type of state value. Hereinafter, a method of calculating an index and a reference index according to a type of a state value will be described with reference to FIGS. 7 to 11 .

도 7은 상태값이 제1상태값인 경우 도 6의 S360 단계의 흐름도이다. 7 is a flowchart of step S360 of FIG. 6 when the state value is the first state value.

도 7에 도시된 바와 같이, 상태값이 제1상태값인 경우 제1제어기(160)는 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 상태값들의 분포에 근접한 확률 분포 함수를 계산하고(S363), 상기 확률 분포 함수를 정의하는 인덱스를 계산하며(S364), 그리고 해당 클래스의 인덱스에 설정 팩터를 적용하여 해당 클래스의 기준 인덱스를 계산한다(S362). 예를 들어, 주 변압기(34)의 경우 파라미터는 주행 속도, 전력 소모량, 외기 온도, 그리고 주행 거리이며, 상태값은 냉각 장치의 작동 시간, 냉각 장치의 온도, 그리고 오일 펌프의 작동 횟수이다. 여기서, 냉각 장치의 작동 시간, 냉각 장치의 온도, 그리고 오일 펌프의 작동 횟수는 각각 제1상태값에 해당한다. 제1상태값의 경우, 인덱스는 상기 상태값들의 확률 분포 함수를 정의하는 평균, 표준편차, 또는 최대값일 수 있다. 또한, 기준 인덱스는 인덱스와 설정 팩터의 곱 또는 합으로 정의될 수 있다. 여기서, 복수의 설정 팩터가 설정되어 있을 수 있다. 예를 들어, 하나의 설정 팩터는 2, 다른 하나의 설정 팩터는 3, 또 다른 하나의 설정 팩터는 4로 설정될 수 있다. 이 경우, 복수의 기준 인덱스가 계산되며, 각 기준 인덱스는 인덱스와 설정 팩터의 곱 또는 합으로 계산될 수 있다. 또한, 해당 클래스의 인덱스가 2인 설정 팩터가 적용된 해당 클래스의 기준 인덱스보다 크면 부품의 상태가 '주의' 상태인 것으로 판단하고 해당 고장 코드를 저장하며, 해당 클래스의 인덱스가 3인 설정 팩터가 적용된 해당 클래스의 기준 인덱스보다 크면 부품의 상태가 '경고' 상태인 것으로 판단하고 해당 고장 코드를 저장하며, 해당 클래스의 인덱스가 4인 설정 팩터가 적용된 해당 클래스의 기준 인덱스보다 크면 부품의 상태가 '경보' 상태인 것으로 판단하고 해당 고장 코드를 저장할 수 있다. 7, when the state value is the first state value, the first controller 160 calculates a probability distribution function close to the distribution of state values of the corresponding class in the diagnosis database 168 (S363), and the An index defining the probability distribution function is calculated (S364), and a reference index of the corresponding class is calculated by applying a setting factor to the index of the corresponding class (S362). For example, in the case of the main transformer 34, the parameters are traveling speed, power consumption, outside temperature, and traveling distance, and the state values are the operating time of the cooling device, the temperature of the cooling device, and the number of times of operation of the oil pump. Here, the operating time of the cooling device, the temperature of the cooling device, and the number of times of operation of the oil pump correspond to the first state values, respectively. In the case of the first state value, the index may be a mean, standard deviation, or maximum value defining a probability distribution function of the state values. In addition, the reference index may be defined as a product or sum of the index and a setting factor. Here, a plurality of setting factors may be set. For example, one setting factor may be set to 2, another setting factor may be set to 3, and another setting factor may be set to 4. In this case, a plurality of reference indices are calculated, and each reference index may be calculated as a product or sum of an index and a setting factor. In addition, if the index of the class is greater than the reference index of the class to which the setting factor of 2 is applied, it is determined that the state of the part is 'attention' and the corresponding fault code is saved, and the setting factor with the setting factor of 3 is applied. If it is greater than the reference index of the corresponding class, it is determined that the state of the part is in 'Warning' state and the corresponding fault code is saved. ' status, and the corresponding fault code can be saved.

도 8은 상태값이 제2상태값인 경우 도 6의 S360 단계의 흐름도이다. 8 is a flowchart of step S360 of FIG. 6 when the state value is a second state value.

도 8에 도시된 바와 같이, 상태값이 제2상태값인 경우 제1제어기(160)는 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 상태값을 시간에 대하여 적분하고(S365), 주요 작동 영역을 설정한다(S366). 제1제어기(160)는 상기 주요 작동 영역에서 시간에 대한 적분값을 가공하여 인덱스를 계산하고(S367), 해당 클래스의 인덱스에 설정 팩터를 적용하여 해당 클래스의 기준 인덱스를 계산한다(S362). As shown in FIG. 8 , when the state value is the second state value, the first controller 160 integrates the state value of the corresponding class in the diagnosis database 168 with respect to time (S365), and sets the main operating area. do (S366). The first controller 160 calculates an index by processing an integral value with respect to time in the main operation area (S367), and calculates a reference index of the corresponding class by applying a setting factor to the index of the corresponding class (S362).

예를 들어, 도어(20)의 경우 파라미터는 도어(20)의 열림 횟수, 도어(20)를작동시키는 구동 모터의 작동 횟수, 도어(20)의 닫힘 횟수, 도어 제어 유닛(22)의 경고 발생 횟수, 바이패스(안전문이 열려 있지만 열차가 승강장에 정상적으로 진입할 수 있도록 하는 장치)의 작동 횟수, 비상 핸들(비상 시 도어를 수동으로 개폐하기 위한 장치)의 작동 횟수일 수 있으며, 상태값은 상기 구동 모터의 작동 시간과 구동 모터에 공급된 모터 전류일 수 있다. 여기서, 구동 모터의 작동 시간은 제1상태값에 해당하며, 구동 모터에 공급된 모터 전류는 제2상태값에 해당한다. 제2상태값은 작동 영역에서(즉, 작동 신호가 입력된 후 설정된 시간 동안) 미리 설정된 패턴에 따라 변화되는 값이며, 비정상적인 제2상태값을 검출하기 위해서는 작동 영역에서 임의의 시점에서 제2상태값을 해당 시점에서 미리 설정된 패턴 상의 값을 비교해야 한다. 그러나, 이 경우 데이터베이스 내의 데이터의 양이 매우 많아 메모리 용량의 증가가 필요할 수 있다. 또한, 작동 영역에서 임의의 시점에서 제2상태값이 해당 시점에서 미리 설정된 패턴 상의 값보다 작거나 크다고 하더라도 해당 부품은 정상적으로 작동할 수 있어 진단의 정확성이 떨어질 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 실시예에서는 주요 작동 영역에서 제2상태값을 시간에 대하여 적분한 값을 사용한다. For example, in the case of the door 20 , the parameters are the number of times the door 20 is opened, the number of operations of the driving motor that operates the door 20 , the number of times the door 20 is closed, and the warning of the door control unit 22 is generated. It can be the number of times, the number of times the bypass (a device that allows the safety door to be opened but allows the train to enter the platform normally), the number of times the emergency handle (a device for manually opening and closing the door in an emergency) is operated, and the status value is It may be an operating time of the driving motor and a motor current supplied to the driving motor. Here, the operating time of the driving motor corresponds to the first state value, and the motor current supplied to the driving motor corresponds to the second state value. The second state value is a value that is changed according to a preset pattern in the operation region (that is, for a set time after the operation signal is input), and in order to detect an abnormal second state value, the second state value at any point in the operation region The value should be compared to the value on the preset pattern at that point in time. However, in this case, since the amount of data in the database is very large, it may be necessary to increase the memory capacity. In addition, even if the second state value is smaller or greater than the value on the pattern preset at the point in time at any point in the operation area, the corresponding part may operate normally, so that the accuracy of diagnosis may be reduced. In order to solve this problem, in the embodiment of the present invention, a value obtained by integrating the second state value with respect to time in the main operating region is used.

도 9는 도어를 구동하는 구동 모터에 인가되는 모터 전류의 예들을 도시한 그래프이고, 도 10은 도 9의 모터 전류를 시간에 대한 적분한 적분값을 도시한 그래프이다. 도 9에서 점선은 도어(20)가 비정상적으로 작동하는 경우 구동 모터에 인가되는 모터 전류를 나타내고, 실선은 도어(20)가 정상적으로 작동하는 경우 구동 모터에 인가되는 모터 전류를 나타낸다. 또한, 도 10에서 점선은 도어(20)가 비정상적으로 작동하는 경우 모터 전류(도 9의 점선)를 시간에 대해 적분한 적분값을 나타내고, 실선은 도어(20)가 정상적으로 작동하는 경우 모터 전류(도 9의 실선)를 시간에 대해 적분한 적분값을 나타낸다. 9 is a graph illustrating examples of a motor current applied to a driving motor driving a door, and FIG. 10 is a graph illustrating an integral value obtained by integrating the motor current of FIG. 9 with respect to time. In FIG. 9 , a dotted line indicates a motor current applied to the driving motor when the door 20 operates abnormally, and a solid line indicates a motor current applied to the driving motor when the door 20 operates normally. In addition, in FIG. 10 , the dotted line represents the integral value obtained by integrating the motor current (dashed line in FIG. 9 ) with respect to time when the door 20 operates abnormally, and the solid line represents the motor current ( The solid line in FIG. 9) represents an integral value integrated with respect to time.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 도어(20)를 구동하는 구동 모터에 인가되는 모터 전류는 설정된 패턴에 따라 변화하게 된다. 도어(20)가 비정상적으로 작동하는 경우 구동 모터에 인가되는 모터 전류는 도어(20)가 정상적으로 작동하는 경우 구동 모터에 인가되는 모터 전류와 전체적으로 비슷하나 특정 영역(예를 들어, 1.5초~2.5초)에서 차이가 크다. 또한, 작동 초기(t<T1) 및 작동 말기(t>T2)에서 도어(20)가 비정상적으로 작동하는 경우 모터 전류를 시간에 대해 적분한 적분값은 도어(20)가 정상적으로 작동하는 경우 모터 전류를 시간에 대해 적분한 적분값과 유사하나, 주요 작동 영역(T1<t<T2)에서 도어(20)가 비정상적으로 작동하는 경우 모터 전류를 시간에 대해 적분한 적분값은 도어(20)가 정상적으로 작동하는 경우 모터 전류를 시간에 대해 적분한 적분값과 차이가 크다. 따라서, 도어(20)의 성능을 정확하게 평가하기 위하여 주요 작동 영역(T1<t<T2)에서 모터 전류를 시간에 대해 적분한 적분값을 가공할 필요가 있다. 여기서, 주요 작동 영역(T1<t<T2)은 도어(20)의 작동 이력 및 실험 등을 통하여 미리 설정될 수 있다. 또한, 인덱스는 주요 작동 영역(T1<t<T2)에서 상기 모터 전류를 시간에 대해 적분한 적분값의 평균(Ia, Ic 등)일 수 있으며, 기준 인덱스는 인덱스와 설정 팩터의 곱 또는 합으로 정의될 수 있다. 앞에서 언급한 바와 같이, 부품의 상태(예를 들어, '주의', '경고', '경보' 등)에 따라 복수의 설정 팩터가 설정되어 있을 수 있다.9 and 10 , the motor current applied to the driving motor for driving the door 20 is changed according to a set pattern. When the door 20 operates abnormally, the motor current applied to the drive motor is generally similar to the motor current applied to the drive motor when the door 20 operates normally, but in a specific area (for example, 1.5 seconds to 2.5 seconds). ), the difference is large. In addition, the integral value obtained by integrating the motor current with respect to time when the door 20 operates abnormally at the beginning of operation (t<T1) and at the end of operation (t>T2) is the motor current when the door 20 operates normally. is similar to the integral value integrated with respect to time, but when the door 20 operates abnormally in the main operating region (T1 < t < T2), the integral value obtained by integrating the motor current with respect to time indicates that the door 20 operates normally. In the case of operation, the difference is large from the integral value of the motor current integrated with respect to time. Therefore, in order to accurately evaluate the performance of the door 20, it is necessary to process an integral value obtained by integrating the motor current with respect to time in the main operating region (T1<t<T2). Here, the main operation region T1 < t < T2 may be preset through an operation history and experiment of the door 20 . In addition, the index may be an average (Ia, Ic, etc.) of an integral value obtained by integrating the motor current with respect to time in the main operating region (T1 < t < T2), and the reference index is the product or sum of the index and the set factor. can be defined. As mentioned above, a plurality of setting factors may be set according to the state of the component (eg, 'caution', 'warning', 'alarm', etc.).

도 11은 상태값이 제3상태값인 경우 도 6의 S360 단계의 흐름도이다.11 is a flowchart of step S360 of FIG. 6 when the state value is a third state value.

도 12에 도시된 바와 같이, 상태값이 제3상태값인 경우 제1제어기(160)는 제1주기마다 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 상태값들의 분포에 근접한 확률 분포 함수를 계산하고(S371), 상기 확률 분포 함수를 정의하는 제1인덱스를 계산하며(S372), 해당 클래스의 제1인덱스에 설정 팩터를 적용하여 해당 클래스의 제1기준 인덱스를 계산한다(S373). 또한, 제1제어기(160)는 제1주기보다 긴 제2주기마다 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 상태값들을 주파수 영역의 값으로 가공하고(S374), 해당 클래스의 주파수 영역의 값을 제2인덱스로 계산하며(S375), 해당 클래스의 제2인덱스에 설정 팩터를 적용하여 해당 클래스의 제2기준 인덱스를 계산한다(S376).12 , when the state value is the third state value, the first controller 160 calculates a probability distribution function close to the distribution of state values of the corresponding class in the diagnostic database 168 every first period ( S371), a first index defining the probability distribution function is calculated (S372), and a first reference index of the corresponding class is calculated by applying a setting factor to the first index of the corresponding class (S373). In addition, the first controller 160 processes the state values of the corresponding class in the diagnosis database 168 into a frequency domain value every second cycle longer than the first cycle (S374), and generates the frequency domain value of the corresponding class. It is calculated with two indexes (S375), and a second reference index of the corresponding class is calculated by applying a setting factor to the second index of the corresponding class (S376).

예를 들어, 차축 조립체(70)의 베어링(76)의 경우 파라미터는 주행 속도, 전력 소모량, 외기 온도, 그리고 주행 거리이며, 상태값은 베어링(76)의 진동 및 베어링(76)의 온도이다. 여기서, 베어링(76)의 온도는 제1상태값에 해당하나 베어링(76)의 진동은 제3상태값에 해당한다. 제3상태값의 경우 외란의 영향을 크게 받기 때문에 시간 영역에서 가공된 값만으로 부품의 결함을 진단할 수 없다. 따라서, 제3상태값의 경우 인덱스는 시간 영역에서 가공되는 제1인덱스와 주파수 영역에서 가공되는 제2인덱스를 포함한다. 예를 들어, 베어링(76)의 진동의 경우 시간 영역에서 베어링 모멘텀으로 가공되고 주파수 영역에서 베어링 포락(envelope spectrum on bearing defect frequencies)으로 가공될 수 있다. 이 경우, 제1인덱스는 베어링 모멘텀의 평균, 피크, 실효값, 또는 임펄스 팩터일 수 있고, 제2인덱스는 베어링 포락일 수 있다. 또한, 제1기준 인덱스는 제1인덱스와 설정 팩터의 곱 또는 합으로 정의될 수 있고, 제2기준 인덱스는 제2인덱스와 설정 팩터의 곱 또는 합으로 정의될 수 있다. 또한, 제1기준 인덱스를 위한 설정 팩터와 제2기준 인덱스를 위한 설정 팩터는 서로 다를 수 있으며, 부품의 상태(예를 들어, '주의', '경고', '경보' 등)에 따라 복수의 설정 팩터들이 설정되어 있을 수 있다.For example, in the case of the bearing 76 of the axle assembly 70 , the parameters are travel speed, power consumption, outside air temperature, and travel distance, and the state values are vibration of the bearing 76 and the temperature of the bearing 76 . Here, the temperature of the bearing 76 corresponds to the first state value, but the vibration of the bearing 76 corresponds to the third state value. In the case of the third state value, since it is greatly affected by disturbance, it is impossible to diagnose the defect of a part only with the value processed in the time domain. Accordingly, in the case of the third state value, the index includes a first index processed in the time domain and a second index processed in the frequency domain. For example, in the case of vibration of the bearing 76, it may be machined with bearing momentum in the time domain and machined with bearing envelope spectrum on bearing defect frequencies in the frequency domain. In this case, the first index may be an average, peak, rms value, or impulse factor of bearing momentum, and the second index may be a bearing envelope. Also, the first reference index may be defined as the product or sum of the first index and the setting factor, and the second reference index may be defined as the product or sum of the second index and the setting factor. In addition, the setting factor for the first reference index and the setting factor for the second reference index may be different from each other, and depending on the state of the part (eg, 'Caution', 'Warning', 'Alarm', etc.), a plurality of Setting factors may be set.

앞에서 설명한 바와 같이, 각각의 상태값에 따른 인덱스와 기준 인덱스를 계산한 후, 제1제어기(160)는 진단 데이터베이스(168)의 업데이트를 수행한다(S380).As described above, after calculating the index and the reference index according to each state value, the first controller 160 updates the diagnosis database 168 ( S380 ).

도 12는 도 6의 S380 단계의 흐름도이다. 12 is a flowchart of step S380 of FIG. 6 .

도 12에 도시된 바와 같이, 진단 데이터베이스(168)의 업데이트를 수행하는 단계(S380)는 진단 데이터베이스(168) 내에 인덱스와 기준 인덱스가 저장되어 있을 때 수행된다. 즉, 진단 데이터베이스(168) 내에 인덱스와 기준 인덱스가 저장되어 있으면, 데이터 검출기(100)는 부품의 진단을 위한 데이터를 검출한다(S320). 여기서, 상기 데이터는 파라미터와 상태값을 포함한다.As shown in FIG. 12 , the update of the diagnostic database 168 ( S380 ) is performed when an index and a reference index are stored in the diagnostic database 168 . That is, if the index and the reference index are stored in the diagnostic database 168, the data detector 100 detects data for diagnosis of the part (S320). Here, the data includes parameters and state values.

제1제어기(160)는 데이터 검출기(100)에 의하여 검출된 데이터를 해당 클래스로 분류하고 버퍼 데이터베이스(166)에 해당 클래스의 상태값을 저장한다(S330). 제1제어기(160)는 각 클래스 별로 버퍼 데이터베이스(166)에 저장된 상태값의 개수가 해당 클래스의 최대 상태값의 개수(n) 이상인지를 판단한다(S340). The first controller 160 classifies the data detected by the data detector 100 into a corresponding class and stores the state value of the corresponding class in the buffer database 166 (S330). The first controller 160 determines whether the number of state values stored in the buffer database 166 for each class is greater than or equal to the number n of the maximum state values of the corresponding class (S340).

각 클래스 별로 버퍼 데이터베이스(166)에 저장된 상태값의 개수가 해당 클래스의 최대 상태값의 개수 미만이면, 데이터 검출기(100)는 계속하여 부품의 진단을 위한 데이터를 검출한다(S320).If the number of state values stored in the buffer database 166 for each class is less than the number of maximum state values of the corresponding class, the data detector 100 continues to detect data for component diagnosis (S320).

각 클래스 별로 버퍼 데이터베이스(166)에 저장된 상태값의 개수가 해당 클래스의 최대 상태값의 개수 이상이면, 제1제어기(160)는 버퍼 데이터베이스(166) 내의 해당 클래스의 상태값을 진단 데이터베이스(168)로 이전하고, 버퍼 데이터베이스(166) 내의 해당 클래스의 상태값을 삭제한다(S350). If the number of state values stored in the buffer database 166 for each class is equal to or greater than the number of maximum state values of the corresponding class, the first controller 160 sets the state value of the corresponding class in the buffer database 166 to the diagnostic database 168 and deletes the state value of the corresponding class in the buffer database 166 (S350).

그 후, 제1제어기(160)는 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 인덱스 및 기준 인덱스를 업데이트한다(S382). Thereafter, the first controller 160 updates the index and reference index of the corresponding class in the diagnosis database 168 ( S382 ).

예를 들어, 상태값이 제1상태값이면 진단 데이터베이스(168) 내의 상태값들의 분포에 근접한 확률 분포 함수를 정의하는 인덱스를 업데이트한다. 예를 들어, 업데이트 전 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 상태값들의 개수, 평균 및 분산이 각각 Nc, Ac, σc 2이고, 버퍼 데이터베이스(166)으로부터 이전된 해당 클래스의 상태값들의 개수, 평균 및 분산이 각각 n, a, σ2이면, 업데이트 후 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 상태값들의 개수, 평균 및 분산은 다음과 같다.For example, if the state value is the first state value, the index defining a probability distribution function that approximates the distribution of the state values in the diagnostic database 168 is updated. For example, the number, mean, and variance of the state values of the corresponding class in the diagnostic database 168 before update are Nc, Ac, σ c 2 , respectively, and the number of state values of the corresponding class transferred from the buffer database 166; If the mean and variance are n, a, and σ 2 , respectively, the number, mean, and variance of the state values of the corresponding class in the diagnostic database 168 after update are as follows.

업데이트 후 해당 클래스의 상태값들의 개수 = Nc+nNumber of state values of the class after update = Nc+n

업데이트 후 해당 클래스의 상태값들의 평균 = (Ac*Nc + a*n)/(Nc + n)Average of state values of the class after update = (Ac*Nc + a*n)/(Nc + n)

업데이트 후 해당 클래스의 상태값들의 분산 = (σc 2*Nc + σ2*n)/(Nc + n)Variance of state values of the class after update = (σ c 2 *Nc + σ 2 *n)/(Nc + n)

앞에서 언급한 바와 같이, 제1상태값의 경우 인덱스는 상태값들의 평균 또는 표준편차로 정의될 수 있으므로, 해당 클래스의 상태값들의 평균 및 분산이 업데이트되면 해당 클래스의 인덱스도 업데이트되게 된다. 또한, 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 인덱스가 업데이트되면, 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 기준 인덱스도 이에 따라 업데이트된다. As mentioned above, in the case of the first state value, since the index may be defined as the average or standard deviation of the state values, when the average and variance of the state values of the corresponding class are updated, the index of the corresponding class is also updated. Also, when the index of the corresponding class in the diagnostic database 168 is updated, the reference index of the corresponding class in the diagnostic database 168 is also updated accordingly.

상태값이 제2상태값이면 주요 작동 영역에서 시간에 대한 상태값의 적분값의 평균이 위의 식과 같이 새로 계산되며, 새로 계산된 평균이 인덱스로 업데이트된다. 또한, 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 인덱스가 업데이트되면, 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 기준 인덱스도 이에 따라 업데이트된다.If the state value is the second state value, the average of the integral value of the state value with respect to time in the main operating region is newly calculated as in the above equation, and the newly calculated average is updated as an index. Also, when the index of the corresponding class in the diagnostic database 168 is updated, the reference index of the corresponding class in the diagnostic database 168 is also updated accordingly.

상태값이 제3상태값이면, 시간 영역에서 가공되는 제1인덱스는 제1상태값의 방식과 동일하게 업데이트된다. 또한, 제2인덱스는 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 모든 상태값을 주파수 영역으로 새로 가공함으로써 업데이트된다. 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 제1, 2인덱스가 업데이트되면, 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 제1, 2기준 인덱스도 이에 따라 업데이트된다.If the state value is the third state value, the first index processed in the time domain is updated in the same manner as the first state value. In addition, the second index is updated by newly processing all state values of the corresponding class in the diagnostic database 168 into the frequency domain. When the first and second indexes of the corresponding class in the diagnostic database 168 are updated, the first and second reference indexes of the corresponding class in the diagnostic database 168 are updated accordingly.

그 후, 제1제어기(160)는 진단 데이터베이스(168)에 저장된 해당 클래스의 상태값들의 개수가 설정 상태값의 개수 이상인지를 판단한다(S384). 부품들의 성능은 장착 초기, 교체 초기 또는 정비 초기에 높고, 사용 기간이 늘어남에 따라 감소된다. 따라서, 부품의 성능을 평가하기 위한 기준으로 부품의 장착 초기, 교체 초기 또는 정비 초기의 성능을 사용할 수 있다. 진단 데이터베이스(168)에 저장된 해당 클래스의 상태값들의 개수를 제한함으로써, 진단 데이터베이스(168)의 메모리 자원을 관리할 수 있다. 또한, 부품의 성능을 평가하기 위한 기준으로 부품의 장착 초기, 교체 초기 또는 정비 초기의 성능을 사용함으로써, 부품을 정확히 진단할 수 있다. Thereafter, the first controller 160 determines whether the number of state values of the corresponding class stored in the diagnosis database 168 is equal to or greater than the number of set state values (S384). The performance of the parts is high at the beginning of installation, at the beginning of replacement, or at the beginning of maintenance, and decreases as the service life increases. Accordingly, the performance of the initial installation, replacement, or maintenance of the part may be used as a criterion for evaluating the performance of the part. By limiting the number of state values of a corresponding class stored in the diagnostic database 168 , the memory resource of the diagnostic database 168 can be managed. In addition, by using the performance of the initial installation, replacement, or maintenance of the part as a standard for evaluating the performance of the part, it is possible to accurately diagnose the part.

S384 단계에서 진단 데이터베이스(168)에 저장된 해당 클래스의 상태값들의 개수가 설정 상태값의 개수 미만이면, 데이터 검출기(100)는 계속하여 부품의 진단을 위한 데이터를 검출한다(S320).If the number of state values of the corresponding class stored in the diagnosis database 168 in step S384 is less than the number of set state values, the data detector 100 continues to detect data for component diagnosis (S320).

S384 단계에서 진단 데이터베이스(168)에 저장된 해당 클래스의 상태값들의 개수가 설정 상태값의 개수 이상이면, 제1제어기(160)는 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 인덱스 및 기준 인덱스의 업데이트를 금지한다(S386). 일부 실시예에서, 진단 데이터베이스(168)의 업데이트가 가능한 업데이트 기간을 설정하고, 데이터베이스 구축을 시작한 시점으로부터 업데이트 기간이 경과하면, 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 인덱스 및 기준 인덱스의 업데이트가 금지될 수 있다. 또한, 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 인덱스 및 기준 인덱스의 업데이트가 금지되면, 제1제어기(160)는 진단 데이터베이스(168)에 저장된 해당 클래스의 상태값들을 삭제할 수 있다. 이에 따라, 진단 데이터베이스(168)의 메모리 자원을 관리할 수 있다. 더 나아가, 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 인덱스 및 기준 인덱스의 업데이트가 금지되면, 제1제어기(160)는 버퍼 데이터베이스(166)로부터 해당 클래스의 상태값들의 이전을 금지할 수 있다. 이 경우, 각 클래스 별로 버퍼 데이터베이스(166)에 저장된 상태값의 개수가 해당 클래스의 최대 상태값의 개수 이상이면, 제1제어기(160)는 버퍼 데이터베이스(166) 내의 해당 클래스의 인덱스를 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하고, 이후 버퍼 데이터베이스(166) 내의 해당 클래스의 상태값의 이전 없이 삭제할 수 있다.If the number of state values of the corresponding class stored in the diagnostic database 168 in step S384 is equal to or greater than the number of set state values, the first controller 160 prohibits the update of the index of the corresponding class and the reference index in the diagnostic database 168. do (S386). In some embodiments, an update period in which updates of the diagnostic database 168 are possible is set, and when the update period elapses from the time when database construction is started, the update of the index of the corresponding class and the reference index in the diagnostic database 168 is prohibited. can Also, if the update of the index and reference index of the corresponding class in the diagnosis database 168 is prohibited, the first controller 160 may delete the state values of the corresponding class stored in the diagnosis database 168 . Accordingly, it is possible to manage the memory resources of the diagnostic database 168 . Furthermore, if the update of the index of the corresponding class and the reference index in the diagnosis database 168 is prohibited, the first controller 160 may prohibit the transfer of the state values of the corresponding class from the buffer database 166 . In this case, if the number of state values stored in the buffer database 166 for each class is equal to or greater than the maximum number of state values of the class, the first controller 160 sets the index of the class in the buffer database 166 to the diagnostic database ( 168), it is compared with the reference index of the corresponding class, and then it can be deleted without transferring the state value of the corresponding class in the buffer database 166.

도 13은 상태값이 제1상태값 또는 제2상태값인 경우 도 5의 S230 단계의 흐름도이다. 13 is a flowchart of step S230 of FIG. 5 when the state value is a first state value or a second state value.

도 13에 도시된 바와 같이, 상태값이 제1상태값 또는 제2상태값인 경우 제1제어기(160)는 해당 차량(5)의 해당 클래스의 인덱스가 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스 이상인지를 판단한다(S410). 즉, 해당 차량(5)의 해당 클래스의 인덱스를 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교한다. 여기서, 해당 차량(5)의 해당 클래스의 인덱스는 버퍼 데이터베이스(166) 내의 상태값을 가공한 인덱스이거나, 진단 데이터베이스(168) 내의 업데이트 된 인덱스일 수 있다. As shown in FIG. 13 , when the state value is the first state value or the second state value, the first controller 160 determines that the index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is the corresponding vehicle 5 in the diagnostic database 168 . ) is greater than or equal to the reference index of the corresponding class (S410). That is, the index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is compared with the reference index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 in the diagnosis database 168 . Here, the index of the corresponding class of the vehicle 5 may be an index obtained by processing a state value in the buffer database 166 or an updated index in the diagnosis database 168 .

S410 단계에서 해당 차량(5)의 해당 클래스의 인덱스가 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스 이상이면, 제1제어기(160)는 해당 차량(5)의 해당 클래스의 인덱스가 동일 철도 차량(1)의 다른 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스 이상인지를 판단한다(S420). 즉, 해당 차량(5)의 해당 클래스의 인덱스를 동일 철도 차량(1)의 다른 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교한다. 여기서, 동일 철도 차량(1)의 다른 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스는 동일 철도 차량(1)의 동일한 진단 데이터베이스(168)에 저장되거나 동일 철도 차량(1)의 다른 진단 데이터베이스(168)에 저장될 수 있다. In step S410 , if the index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is equal to or greater than the reference index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 in the diagnostic database 168 , the first controller 160 determines the corresponding class of the corresponding vehicle 5 . It is determined whether the index is equal to or greater than the reference index of the corresponding class of the other vehicle 5 of the same railroad vehicle 1 ( S420 ). That is, the index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is compared with the reference index of the corresponding class of the other vehicle 5 of the same railroad vehicle 1 . Here, the reference index of a corresponding class of another vehicle 5 of the same railroad car 1 is stored in the same diagnostic database 168 of the same railroad car 1 or another diagnostic database 168 of the same railroad car 1 can be stored in

S420 단계에서 해당 차량(5)의 해당 클래스의 인덱스가 동일 철도 차량(1)의 다른 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스 이상이면, 제1제어기(160)는 해당 차량(5)의 해당 클래스의 인덱스가 다른 철도 차량(1)의 임의의 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스 이상인지를 판단한다(S430). 즉, 해당 차량(5)의 해당 클래스의 인덱스를 다른 철도 차량(1)의 임의의 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교한다. 여기서, 다른 철도 차량(1)의 임의의 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스는 다른 철도 차량(1)의 진단 데이터베이스(168)에 저장되고 무선 통신기(50)를 통하여 해당 철도 차량(1)의 진단 데이터베이스(168)에 전송될 수 있다. 또한, 다른 철도 차량(1)은 해당 철도 차량(1)이 운행 중인 노선과 동일한 노선을 운행 중인 철도 차량(1)일 수 있다. In step S420, if the index of the corresponding class of the vehicle 5 is equal to or greater than the reference index of the corresponding class of the other vehicle 5 of the same railroad vehicle 1, the first controller 160 controls the corresponding class of the vehicle 5 It is determined whether the index of is equal to or greater than the reference index of the corresponding class of any vehicle 5 of the other railway vehicle 1 ( S430 ). That is, the index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is compared with the reference index of the corresponding class of any vehicle 5 of the other railroad vehicle 1 . Here, the reference index of the corresponding class of any vehicle 5 of the other railway vehicle 1 is stored in the diagnostic database 168 of the other railway vehicle 1 and the corresponding railway vehicle 1 via the wireless communicator 50 may be transmitted to the diagnostic database 168 of In addition, the other railway vehicle 1 may be the railway vehicle 1 operating on the same route as that on which the corresponding railway vehicle 1 is operating.

S430 단계에서 해당 차량(5)의 해당 클래스의 인덱스가 다른 철도 차량(1)의 임의의 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스 이상이면, 제1제어기(160)는 해당 부품이 고장인 것으로 판단하고 고장 코드를 저장한다(S440). 또한, 제1제어기(160)는 경고 신호를 디스플레이(170), 스피커(180), 외부 서버(80), 및/또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)에 전송할 수 있다. 정비사는 상기 경고 신호를 기초로 해당 부품을 정비하거나 교체할 수 있다.If the index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is greater than or equal to the reference index of the corresponding class of any vehicle 5 of the other railroad vehicle 1 in step S430, the first controller 160 determines that the corresponding part is defective and store the fault code (S440). Also, the first controller 160 may transmit a warning signal to the display 170 , the speaker 180 , the external server 80 , and/or the user computing device 90 . The mechanic may repair or replace the part based on the warning signal.

이와 같이, 해당 차량(5)의 해당 클래스의 인덱스를 해당 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스와, 동일 철도 차량(1)의 다른 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스와, 다른 철도 차량(1)의 임의의 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스와 각각 비교함으로써, 외란의 영향을 최소화할 수 있다. 따라서, 부품들의 진단의 정확성을 향상시킬 수 있다. In this way, the index of the corresponding class of the vehicle 5 is the reference index of the corresponding class of the vehicle 5, the reference index of the corresponding class of the other vehicle 5 of the same railroad vehicle 1, and another railroad vehicle By comparing each with the reference index of the corresponding class of the arbitrary vehicle 5 in (1), the influence of the disturbance can be minimized. Accordingly, it is possible to improve the accuracy of diagnosis of parts.

한편, S410 단계, S420 단계, S430 단계에서 판단 결과가 '아니오'이면, 제1제어기(160)는 S230 단계를 종료한다.On the other hand, if the determination result is 'No' in steps S410, S420, and S430, the first controller 160 ends step S230.

도 14는 상태값이 제3상태값인 경우 도 5의 S230 단계의 흐름도이다. 14 is a flowchart of step S230 of FIG. 5 when the state value is a third state value.

도 14에 도시된 바와 같이, 상태값이 제3상태값인 경우 제1제어기(160)는 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제1인덱스가 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제1기준 인덱스 이상인지를 판단한다(S412). 즉, 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제1인덱스를 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제1기준 인덱스와 비교한다. 여기서, 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제1인덱스는 버퍼 데이터베이스(166) 내의 상태값을 시간 영역에서 가공한 제1인덱스이거나, 진단 데이터베이스(168) 내의 업데이트 된 제1인덱스일 수 있다. 14 , when the state value is the third state value, the first controller 160 determines that the first index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 corresponds to the corresponding vehicle 5 in the diagnostic database 168 . It is determined whether the class is equal to or greater than the first reference index (S412). That is, the first index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is compared with the first reference index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 in the diagnosis database 168 . Here, the first index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 may be a first index obtained by processing a state value in the buffer database 166 in the time domain, or an updated first index in the diagnosis database 168 .

S412 단계에서 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제1인덱스가 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제1기준 인덱스 이상이면, 제1제어기(160)는 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제1인덱스가 동일 철도 차량(1)의 다른 차량(5)의 해당 클래스의 제1기준 인덱스 이상인지를 판단한다(S422). 즉, 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제1인덱스를 동일 철도 차량(1)의 다른 차량(5)의 해당 클래스의 제1기준 인덱스와 비교한다. 여기서, 동일 철도 차량(1)의 다른 차량(5)의 해당 클래스의 제1기준 인덱스는 동일 철도 차량(1)의 동일한 진단 데이터베이스(168)에 저장되거나 동일 철도 차량(1)의 다른 진단 데이터베이스(168)에 저장될 수 있다. In step S412, if the first index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is equal to or greater than the first reference index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 in the diagnosis database 168, the first controller 160 controls the corresponding vehicle 5 It is determined whether the first index of the corresponding class of the railway vehicle 1 is equal to or greater than the first reference index of the corresponding class of the other vehicle 5 of the same railroad vehicle 1 (S422). That is, the first index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is compared with the first reference index of the corresponding class of the other vehicle 5 of the same railroad vehicle 1 . Here, the first reference index of a corresponding class of another vehicle 5 of the same railroad car 1 is stored in the same diagnostic database 168 of the same railroad car 1 or another diagnostic database ( 168) can be stored.

S422 단계에서 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제1인덱스가 동일 철도 차량(1)의 다른 차량(5)의 해당 클래스의 제1기준 인덱스 이상이면, 제1제어기(160)는 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제1인덱스가 다른 철도 차량(1)의 임의의 차량(5)의 해당 클래스의 제1기준 인덱스 이상인지를 판단한다(S432). 즉, 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제1인덱스를 다른 철도 차량(1)의 임의의 차량(5)의 해당 클래스의 제1기준 인덱스와 비교한다. 여기서, 다른 철도 차량(1)의 임의의 차량(5)의 해당 클래스의 제1기준 인덱스는 다른 철도 차량(1)의 진단 데이터베이스(168)에 저장되고 무선 통신기(50)를 통하여 해당 철도 차량(1)의 진단 데이터베이스(168)에 전송될 수 있다. 또한, 다른 철도 차량(1)은 해당 철도 차량(1)이 운행 중인 노선과 동일한 노선을 운행 중인 철도 차량(1)일 수 있다. In step S422, if the first index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is equal to or greater than the first reference index of the corresponding class of the other vehicle 5 of the same railroad vehicle 1, the first controller 160 controls the corresponding vehicle 5 ), it is determined whether the first index of the corresponding class is equal to or greater than the first reference index of the corresponding class of any vehicle 5 of the other railroad vehicle 1 ( S432 ). That is, the first index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is compared with the first reference index of the corresponding class of any vehicle 5 of the other railroad vehicle 1 . Here, the first reference index of the corresponding class of any vehicle 5 of the other railway vehicle 1 is stored in the diagnostic database 168 of the other railway vehicle 1 and the corresponding railway vehicle ( 1) to the diagnostic database 168. In addition, the other railway vehicle 1 may be the railway vehicle 1 operating on the same route as that on which the corresponding railway vehicle 1 is operating.

또한, 제1제어기(160)는 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제2인덱스가 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제2기준 인덱스 이상인지를 판단한다(S414). 즉, 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제2인덱스를 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제2기준 인덱스와 비교한다. 여기서, 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제2인덱스는 버퍼 데이터베이스(166) 내의 상태값을 주파수 영역에서 가공한 제2인덱스이거나, 진단 데이터베이스(168) 내의 업데이트 된 제2인덱스일 수 있다. Also, the first controller 160 determines whether the second index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is equal to or greater than the second reference index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 in the diagnosis database 168 (S414). That is, the second index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is compared with the second reference index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 in the diagnosis database 168 . Here, the second index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 may be a second index obtained by processing a state value in the buffer database 166 in the frequency domain, or an updated second index in the diagnosis database 168 .

S414 단계에서 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제2인덱스가 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제2기준 인덱스 이상이면, 제1제어기(160)는 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제2인덱스가 동일 철도 차량(1)의 다른 차량(5)의 해당 클래스의 제2기준 인덱스 이상인지를 판단한다(S424). 즉, 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제2인덱스를 동일 철도 차량(1)의 다른 차량(5)의 해당 클래스의 제2기준 인덱스와 비교한다. 여기서, 동일 철도 차량(1)의 다른 차량(5)의 해당 클래스의 제2기준 인덱스는 동일 철도 차량(1)의 동일한 진단 데이터베이스(168)에 저장되거나 동일 철도 차량(1)의 다른 진단 데이터베이스(168)에 저장될 수 있다. In step S414, if the second index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is equal to or greater than the second reference index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 in the diagnosis database 168, the first controller 160 controls the corresponding vehicle 5 It is determined whether the second index of the corresponding class of is equal to or greater than the second reference index of the corresponding class of the other vehicle 5 of the same railroad vehicle 1 (S424). That is, the second index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is compared with the second reference index of the corresponding class of the other vehicle 5 of the same railroad vehicle 1 . Here, the second reference index of the corresponding class of the other vehicle 5 of the same railroad car 1 is stored in the same diagnostic database 168 of the same railroad car 1 or another diagnostic database ( 168) can be stored.

S424 단계에서 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제2인덱스가 동일 철도 차량(1)의 다른 차량(5)의 해당 클래스의 제2기준 인덱스 이상이면, 제1제어기(160)는 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제2인덱스가 다른 철도 차량(1)의 임의의 차량(5)의 해당 클래스의 제2기준 인덱스 이상인지를 판단한다(S434). 즉, 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제2인덱스를 다른 철도 차량(1)의 임의의 차량(5)의 해당 클래스의 제2기준 인덱스와 비교한다. 여기서, 다른 철도 차량(1)의 임의의 차량(5)의 해당 클래스의 제2기준 인덱스는 다른 철도 차량(1)의 진단 데이터베이스(168)에 저장되고 무선 통신기(50)를 통하여 해당 철도 차량(1)의 진단 데이터베이스(168)에 전송될 수 있다. 또한, 다른 철도 차량(1)은 해당 철도 차량(1)이 운행 중인 노선과 동일한 노선을 운행 중인 철도 차량(1)일 수 있다.In step S424, if the second index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is equal to or greater than the second reference index of the corresponding class of the other vehicle 5 of the same railroad vehicle 1, the first controller 160 controls the corresponding vehicle 5 ), it is determined whether the second index of the corresponding class is equal to or greater than the second reference index of the corresponding class of any vehicle 5 of another railroad vehicle 1 ( S434 ). That is, the second index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is compared with the second reference index of the corresponding class of any vehicle 5 of the other railroad vehicle 1 . Here, the second reference index of the corresponding class of any vehicle 5 of the other railway vehicle 1 is stored in the diagnostic database 168 of the other railway vehicle 1 and the corresponding railway vehicle ( 1) to the diagnostic database 168. In addition, the other railway vehicle 1 may be the railway vehicle 1 operating on the same route as that on which the corresponding railway vehicle 1 is operating.

S432 단계에서 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제1인덱스가 다른 철도 차량(1)의 임의의 차량(5)의 해당 클래스의 제1기준 인덱스 이상이고 S434 단계에서 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제2인덱스가 다른 철도 차량(1)의 임의의 차량(5)의 해당 클래스의 제2기준 인덱스 이상이면, 제1제어기(160)는 해당 부품이 고장인 것으로 판단하고 고장 코드를 저장한다(S440). 또한, 제1제어기(160)는 경고 신호를 디스플레이(170), 스피커(180), 외부 서버(80), 및/또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)에 전송할 수 있다. 정비사는 상기 경고 신호를 기초로 해당 부품을 정비하거나 교체할 수 있다.In step S432, the first index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is equal to or greater than the first reference index of the corresponding class of any vehicle 5 of another railroad vehicle 1, and in step S434, the corresponding class of the corresponding vehicle 5 If the second index of is greater than or equal to the second reference index of the corresponding class of any vehicle 5 of the other railway vehicle 1, the first controller 160 determines that the corresponding part is defective and stores the failure code ( S440). Also, the first controller 160 may transmit a warning signal to the display 170 , the speaker 180 , the external server 80 , and/or the user computing device 90 . The mechanic may repair or replace the part based on the warning signal.

이와 같이, 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제1, 2인덱스를 해당 차량(5)의 해당 클래스의 제1, 2기준 인덱스와, 동일 철도 차량(1)의 다른 차량(5)의 해당 클래스의 제1, 2기준 인덱스와, 다른 철도 차량(1)의 임의의 차량(5)의 해당 클래스의 제1, 2기준 인덱스와 각각 비교함으로써, 외란의 영향을 최소화할 수 있다. 따라서, 부품들의 진단의 정확성을 향상시킬 수 있다. In this way, the first and second indexes of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 are compared with the first and second reference indexes of the corresponding class of the corresponding vehicle 5, and the corresponding class of the other vehicle 5 of the same railroad vehicle 1 By comparing the first and second reference indexes of , respectively, with the first and second reference indexes of the corresponding class of an arbitrary vehicle 5 of another railway vehicle 1, the influence of disturbance can be minimized. Accordingly, it is possible to improve the accuracy of diagnosis of parts.

한편, S412 단계, S422 단계, S432 단계 및 S414 단계, S424 단계, S434 단계에서 판단 결과가 '아니오'이면, 제1제어기(160)는 S230 단계를 종료한다.On the other hand, if the determination result is 'No' in steps S412, S422, S432, S414, S424, and S434, the first controller 160 ends step S230.

도 15는 도 5의 S240 단계의 흐름도이고, 도 16은 시간에 대한 인덱스의 경향의 예를 도시한 그래프이다. FIG. 15 is a flowchart of step S240 of FIG. 5 , and FIG. 16 is a graph showing an example of the index trend with respect to time.

S240 단계가 시작되면, 제1제어기(160)는 인덱스들의 경향 분석을 통한 인덱스 영향도를 계산한다(S510). 여기서, 인덱스들의 경향을 분석하는 방법으로 이동 평균법(moving average method), 파티클 필터법(particle filter method), 하이퍼 함수 회기법(hyper function regression method) 등이 사용될 수 있다. When step S240 starts, the first controller 160 calculates the index influence through trend analysis of the indexes ( S510 ). Here, a moving average method, a particle filter method, a hyper function regression method, etc. may be used as a method of analyzing the trend of the indices.

도 16에 도시된 바와 같이, 스타트업 단계에서는 인덱스가 설정 범위에서 진동을 하고 정상 작동 단계에서는 인덱스가 설정 값으로 안정화되게 된다. 그 후, 부품들을 사용하는 기간이 늘어나면 고장 단계로 진입하게 되고 인덱스는 급격히 증가하게 된다. 이 때, 인덱스가 증가하는 기울기를 인덱스 영향도로 정의한다. 상기 인덱스 영향도는 1 이상의 값일 수 있다. As shown in FIG. 16 , the index vibrates in the set range in the startup phase, and the index is stabilized to the set value in the normal operation phase. After that, if the period of using the parts increases, it enters the failure stage and the index increases rapidly. In this case, the gradient at which the index increases is defined as the index influence. The index influence may have a value of 1 or more.

S510 단계에서 인덱스 영향도가 계산되면, 제1제어기(160)는 정비 이력을 기초로 정비 이력 영향도를 계산한다(S520). 통상적으로, 부품들이 정비되면 정비 횟수에 따라 부품들의 수명은 줄어들게 된다. 따라서, 정비 횟수가 수명 감소에 끼치는 영향을 정비 이력 영향도로 정의한다. 예를 들어, 정비 이력 영향도는 1 이상의 값이며 정비 횟수에 따라 설정값(0.1 또는 0.2)만큼 늘어나게 설정할 수 있다. When the index influence is calculated in step S510, the first controller 160 calculates the influence of the maintenance history based on the maintenance history (S520). In general, when parts are repaired, the lifespan of the parts is reduced according to the number of repairs. Therefore, the effect of the maintenance frequency on the reduction of the service life is defined as the maintenance history effect. For example, the maintenance history influence is a value of 1 or more, and it can be set to increase by a set value (0.1 or 0.2) according to the number of maintenance.

그 후, 제1제어기(160)는 목표 작동 시간, 현재 작동 시간, 인덱스 영향도, 정비 이력 영향도를 기초로 남은 수명을 계산한다(S530). 예를 들어, 남은 수명은 다음의 식에 의하여 계산될 수 있다. Thereafter, the first controller 160 calculates the remaining life based on the target operating time, the current operating time, the index influence, and the maintenance history influence (S530). For example, the remaining life may be calculated by the following equation.

남은 시간 = 목표 작동 시간 ?? Σ 현재 작동 시간 * 인덱스 영향도 * 정비 이력 영향도Remaining time = target run time ?? Σ Current Operating Hours * Index Impact * Maintenance History Impact

여기서, 목표 작동 시간은 신품의 기대 수명으로 미리 설정된 값이다. Here, the target operating time is a value set in advance as the life expectancy of a new product.

한편, 해당 부품의 진단을 위하여 복수개의 상태값이 설정되어 있다면, 각각의 상태값에 대하여 남은 시간을 계산하고, 복수의 남은 시간 중 최소값을 최종 남은 시간으로 결정할 수 있다. Meanwhile, if a plurality of state values are set for diagnosis of a corresponding part, the remaining time for each state value may be calculated, and a minimum value among the plurality of remaining times may be determined as the final remaining time.

그 후, 제1제어기(160)는 계산된 남은 수명을 디스플레이(170), 스피커(180), 외부 서버(80), 및/또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)에 통지할 수 있다. Thereafter, the first controller 160 may notify the calculated remaining life to the display 170 , the speaker 180 , the external server 80 , and/or the user computing device 90 .

이하, 도 17 내지 도 21을 참고로, 주 변압기(34)의 결함을 진단하는 방법을 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of diagnosing a fault in the main transformer 34 will be described in more detail with reference to FIGS. 17 to 21 .

도 17은 주 변압기의 경우 도 5의 S210 단계의 예시적인 흐름도이고, 도 21은 주 변압기의 경우 도 5의 S220 단계 및 S230 단계의 예시적인 흐름도이다. 17 is an exemplary flowchart of step S210 of FIG. 5 in the case of a main transformer, and FIG. 21 is an exemplary flowchart of steps S220 and S230 of FIG. 5 in the case of a main transformer.

도 17에 도시된 바와 같이, 위치 센서(135) 또는 속도 센서(155)는 철도 차량(1)의 주행 속도와 주행 거리를 측정하고(S612, S615), 전력계(125)는 철도 차량(1)의 전력 소모량을 측정하며(S613), 온도 센서(110)는 외기 온도를 측정한다(S614). As shown in FIG. 17 , the position sensor 135 or the speed sensor 155 measures the traveling speed and the traveling distance of the railway vehicle 1 ( S612 and S615 ), and the power meter 125 is the railway vehicle 1 . measures the power consumption (S613), and the temperature sensor 110 measures the outside temperature (S614).

그 후, 제1제어기(160)는 주행 속도, 전력 소모량, 외기 온도, 주행 거리의 4개의 파라미터를 해당 클래스로 분류한다(S616). 또한, 타이머(140)와 스위치(150)는 주 변압기(34)를 냉각하기 위한 냉각 장치의 작동 시간을 검출하고(S617), 온도 센서(110)는 상기 냉각 장치의 온도를 검출하며(S618), 스위치(150)는 주 변압기(34)에 냉매를 공급하기 위한 오일 펌프의 작동 횟수를 검출한다(S619). 여기서, 냉각 장치의 작동 시간, 냉각 장치의 온도, 그리고 오일 펌프의 작동 횟수는 주 변압기(34)를 진단하기 위한 상태값이고, 제1상태값에 해당한다. 즉, 주 변압기(34)를 진단하기 위해 3개의 상태값이 설정되어 있다. Thereafter, the first controller 160 classifies four parameters of the traveling speed, the power consumption, the outside air temperature, and the traveling distance into a corresponding class ( S616 ). In addition, the timer 140 and the switch 150 detect the operating time of the cooling device for cooling the main transformer 34 (S617), the temperature sensor 110 detects the temperature of the cooling device (S618) , the switch 150 detects the number of operations of the oil pump for supplying the refrigerant to the main transformer 34 (S619). Here, the operating time of the cooling device, the temperature of the cooling device, and the operating frequency of the oil pump are state values for diagnosing the main transformer 34 and correspond to the first state value. That is, three state values are set for diagnosing the main transformer 34 .

그 후, 제1제어기(160)는 해당 클래스의 냉각 장치의 작동 시간, 냉각 장치의 온도, 그리고 오일 펌프의 작동 횟수를 버퍼 데이터베이스(166)에 저장하여 해당 클래스 별 상태값의 데이터베이스를 구축한다(S620).Thereafter, the first controller 160 stores the operating time of the cooling device of the corresponding class, the temperature of the cooling device, and the number of operation of the oil pump in the buffer database 166 to build a database of state values for each class ( S620).

상기 제1제어기(160)는 해당 클래스의 각 상태값의 개수가 해당 클래스의 최대 상태값의 개수가 될 때까지 S612 단계 내지 S620 단계를 반복한다. The first controller 160 repeats steps S612 to S620 until the number of state values of the corresponding class becomes the maximum number of state values of the corresponding class.

해당 클래스의 각 상태값의 개수가 해당 클래스의 최대 상태값의 개수에 도달하면, 제1제어기(160)는 버퍼 데이터베이스(166) 내의 해당 클래스의 각 상태값을 진단 데이터베이스(168)로 이전하고, 버퍼 데이터베이스(166) 내의 해당 클래스의 각 상태값을 삭제한다.When the number of each state value of the corresponding class reaches the maximum number of state values of the corresponding class, the first controller 160 transfers each state value of the corresponding class in the buffer database 166 to the diagnostic database 168, Each state value of the corresponding class in the buffer database 166 is deleted.

그 후, 제1제어기(160)는 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 각 상태값의 분포를 정의하는 확률 분포 함수를 계산한다(주 변압기를 진단하기 위한 상태값은 제1상태값이므로). 예를 들어, 도 18에 도시된 바와 같이, 특정 주행 거리(예를 들어, 주행거리1)에서 각 주행 속도(예를 들어, 속도1, 속도2 등) 별로 외기 온도와 전력 소모량에 대한 냉각 장치의 온도가 도시될 수 있다. 즉, 상태값을 시각적으로 용이하게 인식하고 상태값의 분포를 정의하는 확률 분포 함수를 계산하기 위하여, 4개의 파라미터의 함수를 2차원으로 표현한다. Then, the first controller 160 calculates a probability distribution function defining the distribution of each state value of the corresponding class in the diagnosis database 168 (since the state value for diagnosing the main transformer is the first state value). For example, as shown in FIG. 18 , a cooling device for outdoor temperature and power consumption for each driving speed (eg, speed 1, speed 2, etc.) at a specific driving distance (eg, mileage 1) temperature can be shown. That is, in order to easily recognize a state value visually and calculate a probability distribution function defining a distribution of the state value, a function of four parameters is expressed in two dimensions.

마찬가지로, 특정 주행 거리(예를 들어, 주행거리1)에서 각 주행 속도(예를 들어, 속도1, 속도2 등) 별로 외기 온도와 전력 소모량에 대한 냉각 장치의 작동 시간과 오일 펌프의 작동 횟수가 도시될 수 있다. Similarly, for each driving speed (eg, speed 1, speed 2, etc.) at a specific driving distance (eg, mileage 1), the operating time of the cooling device and the number of operations of the oil pump for the outside air temperature and power consumption can be shown.

그 후, 도 19에 도시된 바와 같이, 각 클래스 별로 냉각 장치의 온도 분포가 1차원적으로 도시된다. 도 19에는 각 클래스 별로 냉각 장치의 온도의 평균 및 표준편차에 따른 값(3σ)이 표현되어 있다. 유사하게, 각 클래스 별로 냉각 장치의 작동 시간과 오일 펌프의 작동 횟수의 분포가 1차원으로 도시될 수 있다.Then, as shown in FIG. 19 , the temperature distribution of the cooling device for each class is one-dimensionally illustrated. 19 shows values (3σ) according to the average and standard deviation of the temperature of the cooling device for each class. Similarly, the distribution of the operating time of the cooling device and the operating frequency of the oil pump for each class may be shown in one dimension.

도 19에 도시된 바와 같이, 각 클래스 별로 상태값의 분포가 도시되면, 제1제어기(160)는 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 상태값의 분포에 근접한 확률 분포 함수를 도출한다.As shown in FIG. 19 , when the distribution of state values for each class is shown, the first controller 160 derives a probability distribution function close to the distribution of state values of the corresponding class in the diagnosis database 168 .

도 20은 특정 클래스의 상태값들의 확률 분포를 대표적인 4개의 확률 분포 함수(레일레이, 가우스, 와이블, 번바움??샌더스)와 비교한 그래프이다. 도 20에서 가는 점선은 가우스(Gauss) 확률 분포 함수를 나타내고, 굵은 점선은 레일에이(Rayleigh) 확률 분포 함수를 나타내며, 가는 실선은 와이블(Weibull) 확률 분포 함수를 나타내고, 굵은 실선은 번바움??샌더스(Birnbaum??Saunders) 확률 분포 함수를 나타낸다. 도 20에 도시된 특정 클래스의 상태값들의 분포는 번바움??샌더스 확률 분포 함수와 가장 잘 매칭되는 것을 알 수 있다. 20 is a graph comparing the probability distribution of state values of a specific class with four representative probability distribution functions (Rayleigh, Gauss, Weibull, Bernbaum ? Sanders). In FIG. 20, a thin dotted line indicates a Gaussian probability distribution function, a thick dotted line indicates a Rayleigh probability distribution function, a thin solid line indicates a Weibull probability distribution function, and a thick solid line indicates a Bernbaum?? Represents the Birnbaum??Saunders probability distribution function. It can be seen that the distribution of state values of a specific class shown in FIG. 20 best matches the Bernbaum-Sanders probability distribution function.

그 후, 제1제어기(160)는 도출된 확률 분포 함수를 정의하는 평균, 표준편차, 및/또는 최대값을 계산하여 인덱스를 계산한다. 앞에서 언급한 바와 같이, 인덱스는 상기 상태값의 확률 분포 함수를 정의하는 평균, 표준편차, 및/또는 최대값일 수 있다. 또한, 제1제어기(160)는 상기 인덱스에 설정 팩터를 곱하거나 더하여 기준 인덱스를 계산한다. Then, the first controller 160 calculates an index by calculating the mean, standard deviation, and/or maximum value defining the derived probability distribution function. As mentioned earlier, the index may be the mean, standard deviation, and/or maximum defining a probability distribution function of the state value. Also, the first controller 160 calculates a reference index by multiplying or adding a setting factor to the index.

앞에서 설명한 바와 같이, S210 단계를 진행된 후, 제1제어기(160)는 S220 단계 및 S230 단계를 수행한다. 도 21에 도시된 바와 같이, 위치 센서(135) 또는 속도 센서(155)는 철도 차량(1)의 주행 속도와 주행 거리를 측정하고(S612, S615), 전력계(125)는 철도 차량(1)의 전력 소모량을 측정하며(S613), 온도 센서(110)는 외기 온도를 측정한다(S614). As described above, after step S210 is performed, the first controller 160 performs steps S220 and S230. As shown in FIG. 21 , the position sensor 135 or the speed sensor 155 measures the traveling speed and the traveling distance of the railway vehicle 1 ( S612 and S615 ), and the power meter 125 is the railway vehicle 1 . measures the power consumption (S613), and the temperature sensor 110 measures the outside temperature (S614).

그 후, 제1제어기(160)는 주행 속도, 전력 소모량, 외기 온도, 주행 거리의 4개의 파라미터를 해당 클래스로 분류하고(S616), 진단 데이터베이스(168) 내의 해당 클래스의 기준 인덱스를 읽어온다(S621). S621 단계에서 제1제어기(160)는 해당 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스와, 동일 철도 차량(1)의 다른 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스와, 다른 철도 차량(1)의 임의의 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스를 읽어온다. Thereafter, the first controller 160 classifies four parameters of driving speed, power consumption, outdoor temperature, and driving distance into a corresponding class (S616), and reads the reference index of the corresponding class in the diagnosis database 168 ( S621). In step S621 , the first controller 160 determines the reference index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 , the reference index of the corresponding class of the other vehicle 5 of the same railroad vehicle 1 , and the reference index of the other railroad vehicle 1 . The reference index of the corresponding class of any vehicle 5 is read.

또한, 타이머(140)와 스위치(150)는 주 변압기(34)를 냉각하기 위한 냉각 장치의 작동 시간을 검출하고(S617), 온도 센서(110)는 상기 냉각 장치의 온도를 검출하며(S618), 스위치(150)는 주 변압기(34)에 냉매를 공급하기 위한 오일 펌프의 작동 횟수를 검출한다(S619).In addition, the timer 140 and the switch 150 detect the operating time of the cooling device for cooling the main transformer 34 (S617), the temperature sensor 110 detects the temperature of the cooling device (S618) , the switch 150 detects the number of operations of the oil pump for supplying the refrigerant to the main transformer 34 (S619).

그 후, 제1제어기(160)는 해당 클래스의 냉각 장치의 작동 시간, 냉각 장치의 온도, 그리고 오일 펌프의 작동 횟수를 버퍼 데이터베이스(166)에 저장하고, 버퍼 데이터베이스(166) 내의 상태값을 가공하여 인덱스를 계산한다.Thereafter, the first controller 160 stores the operating time of the cooling device of the class, the temperature of the cooling device, and the number of operations of the oil pump in the buffer database 166 , and processes the state value in the buffer database 166 . to calculate the index.

그 후, 제1제어기(160)는 해당 차량(5)의 해당 클래스의 인덱스를 해당 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하고(S622), 해당 차량(5)의 해당 클래스의 인덱스를 동일한 철도 차량(1)의 다른 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하며(S623), 해당 차량(5)의 해당 클래스의 인덱스를 다른 철도 차량(1)의 임의의 차량(5)의 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교한다(S624).Thereafter, the first controller 160 compares the index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 with the reference index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 (S622), and compares the index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 (S622). The reference index of the corresponding class of the other vehicle 5 of the same railroad vehicle 1 is compared (S623), and the index of the corresponding class of the corresponding vehicle 5 is compared with that of any vehicle 5 of the other railroad vehicle 1 It is compared with the reference index of the corresponding class (S624).

그 후, 제1제어기(160)는 해당 부품의 진단 결과를 디스플레이(170), 스피커(180), 외부 서버(80), 및/또는 사용자 컴퓨팅 장치(90)에 통보한다(S624).Thereafter, the first controller 160 notifies the display 170 , the speaker 180 , the external server 80 , and/or the user computing device 90 of the diagnosis result of the corresponding part ( S624 ).

여기에서는 주 변압기(34)의 결함을 진단하는 방법을 구체적으로 예시하였으나, 본 발명의 실시예는 주 변압기(34)의 결함을 진단하는 방법에만 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 실시예는 진단이 필요한 철도 차량(1)의 모든 부품들(예를 들어 공기 압축기, 공조 장치, 집전기, 배전반, 베어링, 견인 모터, 도어, 방송 장치, 화재 감지 장치 등)에 대하여 적용 가능하다. Here, a method for diagnosing a fault in the main transformer 34 has been specifically exemplified, but the embodiment of the present invention is not limited to a method for diagnosing a fault in the main transformer 34 . The embodiment of the present invention relates to all parts of the railway vehicle 1 requiring diagnosis (for example, an air compressor, an air conditioner, a current collector, a switchboard, a bearing, a traction motor, a door, a broadcasting device, a fire detection device, etc.) Applicable.

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.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and it is easily changed by a person skilled in the art from the embodiment of the present invention to equivalent It includes all changes to the extent recognized as such.

Claims (15)

철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법에 있어서,
각 부품의 진단을 위한 파라미터와 상태값을 설정하는 단계;
파라미터들의 각 클래스 별로 인덱스 및 기준 인덱스의 데이터베이스를 구축하는 단계;
검출된 클래스의 검출된 인덱스를 데이터베이스 내 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하는 단계; 그리고
검출된 클래스의 검출된 인덱스가 데이터베이스 내 해당 클래스의 기준 인덱스보다 크면, 해당 부품의 고장 코드를 저장하는 단계;
를 포함하고,
상기 인덱스는 상기 상태값이거나, 상기 상태값을 시간 영역 또는 주파수 영역에서 가공하여 계산되고, 상기 기준 인덱스는 상기 인덱스에 설정 팩터를 적용하여 계산되며,
상기 상태값들은 주행환경에 영향을 받고 인덱스를 계산하기 위하여 시간 영역에서 가공되는 제1상태값과, 주행환경에 영향을 받지 않으며 인덱스를 계산하기 위하여 설정 시간 동안의 적분값이 요구되는 제2상태값과, 주행환경에 영향을 받고 인덱스가 시간 영역에서 가공되는 제1인덱스와 주파수 영역에서 가공되는 제2인덱스를 포함하는 제3상태값으로 분류될 수 있고,
상기 상태값이 주행환경에 영향을 받으면, 파라미터들은 주행 속도, 전력 소모량, 주행 거리, 그리고 외기 온도 중 적어도 하나를 포함하는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법.
In the method of diagnosing defects of parts of a railway vehicle and calculating the remaining life,
setting parameters and state values for diagnosis of each part;
constructing a database of indexes and reference indexes for each class of parameters;
comparing the detected index of the detected class with a reference index of the corresponding class in the database; and
If the detected index of the detected class is greater than the reference index of the corresponding class in the database, storing the failure code of the corresponding part;
including,
The index is the state value, or is calculated by processing the state value in a time domain or a frequency domain, and the reference index is calculated by applying a setting factor to the index,
The state values are affected by the driving environment and processed in the time domain to calculate the index, and the second state is not affected by the driving environment and requires an integral value for a set time to calculate the index. It can be classified into a value and a third state value including a first index that is affected by the driving environment and the index is processed in the time domain and a second index that is processed in the frequency domain,
When the state value is affected by the driving environment, the parameters include at least one of driving speed, power consumption, mileage, and outdoor temperature.
제1항에 있어서,
상기 데이터베이스는 버퍼 데이터베이스와 진단 데이터베이스를 포함하며,
파라미터들의 각 클래스 별로 인덱스 및 기준 인덱스의 데이터베이스를 구축하는 단계는
각 클래스 별로 버퍼 데이터베이스에 저장 가능한 최대 상태값의 개수를 설정하는 단계;
파라미터들와 상태값을 포함하는 데이터를 검출하는 단계;
검출된 데이터를 해당 클래스로 분류하고 버퍼 데이터베이스에 해당 클래스의 상태값을 저장하는 단계;
각 클래스 별로 버퍼 데이터베이스에 저장된 상태값의 개수가 해당 클래스의 최대 상태값의 개수 이상인지를 판단하는 단계;
각 클래스 별로 버퍼 데이터베이스에 저장된 상태값의 개수가 해당 클래스의 최대 상태값의 개수 이상이면, 버퍼 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값을 진단 데이터베이스로 이전하고 버퍼 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값을 삭제하는 단계; 그리고
진단 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값을 가공하여 해당 클래스의 인덱스와 기준 인덱스를 계산하는 단계;
를 포함하는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법.
According to claim 1,
The database includes a buffer database and a diagnostic database,
The step of building a database of indexes and reference indexes for each class of parameters is
setting the maximum number of state values that can be stored in the buffer database for each class;
detecting data including parameters and state values;
classifying the detected data into a corresponding class and storing a state value of the corresponding class in a buffer database;
determining whether the number of state values stored in the buffer database for each class is greater than or equal to the number of maximum state values of the corresponding class;
If the number of state values stored in the buffer database for each class is equal to or greater than the maximum number of state values of the corresponding class, transferring the state value of the corresponding class in the buffer database to the diagnostic database and deleting the state value of the corresponding class in the buffer database; and
calculating an index and a reference index of the corresponding class by processing the state value of the corresponding class in the diagnostic database;
A method of diagnosing defects of parts of a railroad car, including a method of calculating the remaining life.
제2항에 있어서,
진단 데이터베이스에 저장된 해당 클래스의 상태값의 개수가 설정 개수가 될 때까지 해당 클래스의 인덱스와 기준 인덱스가 업데이트되는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법.
3. The method of claim 2,
A method of diagnosing defects of parts of a railway vehicle whose index and reference index of the corresponding class are updated until the number of state values of the corresponding class stored in the diagnostic database reaches a set number, and calculating the remaining lifespan.
제2항에 있어서,
진단 데이터베이스에 저장된 해당 클래스의 상태값의 개수가 설정 개수 이상이면, 해당 클래스의 인덱스와 기준 인덱스의 업데이트가 금지되는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법.
3. The method of claim 2,
If the number of state values of the corresponding class stored in the diagnostic database is greater than or equal to the set number, a method of diagnosing defects of parts of a railway vehicle for which the update of the index of the corresponding class and the reference index is prohibited and calculating the remaining lifespan.
제2항에 있어서,
상태값이 제1상태값이면, 진단 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값을 가공하여 해당 클래스의 인덱스와 기준 인덱스를 계산하는 단계는
진단 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값들에 분포를 정의하는 확률 분포 함수를 계산하는 단계;
계산된 확률 분포 함수를 정의하는 인덱스를 계산하는 단계; 그리고
해당 클래스의 인덱스에 설정 팩터를 적용하여 해당 클래스의 기준 인덱스를 계산하는 단계;
를 포함하는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법.
3. The method of claim 2,
If the state value is the first state value, calculating the index and reference index of the class by processing the state value of the corresponding class in the diagnostic database
calculating a probability distribution function defining a distribution of state values of a corresponding class in a diagnostic database;
calculating an index defining the calculated probability distribution function; and
calculating a reference index of the corresponding class by applying a setting factor to the index of the corresponding class;
A method of diagnosing defects of parts of a railroad car, including a method of calculating the remaining life.
제2항에 있어서,
상태값이 제2상태값이면, 진단 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값을 가공하여 해당 클래스의 인덱스와 기준 인덱스를 계산하는 단계는
진단 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값들을 시간에 대하여 적분하는 단계;
설정 시간에 해당하는 주요 작동 영역을 설정하는 단계;
주요 작동 영역에서 시간에 대한 적분값을 가공하여 인덱스를 계산하는 단계; 그리고
해당 클래스의 인덱스에 설정 팩터를 적용하여 해당 클래스의 기준 인덱스를 계산하는 단계;
를 포함하는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법.
3. The method of claim 2,
If the state value is the second state value, calculating the index and reference index of the class by processing the state value of the corresponding class in the diagnostic database
integrating the state values of the corresponding class in the diagnostic database with respect to time;
setting the main operating area corresponding to the set time;
calculating an index by processing an integral value with respect to time in the main operating area; and
calculating a reference index of the corresponding class by applying a setting factor to the index of the corresponding class;
A method of diagnosing defects of parts of a railroad car, including a method of calculating the remaining life.
제2항에 있어서,
상태값이 제3상태값이면, 진단 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값을 가공하여 해당 클래스의 인덱스와 기준 인덱스를 계산하는 단계는
제1주기마다 진단 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값들의 분포를 정의하는 확률 분포 함수를 계산하는 단계;
계산된 확률 분포 함수를 정의하는 제1인덱스를 계산하는 단계;
해당 클래스의 제1인덱스에 설정 팩터를 적용하여 해당 클래스의 제1기준 인덱스를 계산하는 단계;
상기 제1주기보다 긴 제2주기마다 진단 데이터베이스 내의 해당 클래스의 상태값을 주파수 영역의 값으로 가공하는 단계;
해당 클래스의 주파수 영역의 값을 제2인덱스로 계산하는 단계; 그리고
해당 클래스의 제2인덱스에 설정 팩터를 적용하여 해당 클래스의 제2기준 인덱스를 계산하는 단계;
를 포함하는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법.
3. The method of claim 2,
If the status value is the third status value, calculating the index and reference index of the class by processing the status value of the corresponding class in the diagnostic database is
calculating a probability distribution function defining a distribution of state values of a corresponding class in a diagnostic database for each first period;
calculating a first index defining the calculated probability distribution function;
calculating a first reference index of the corresponding class by applying a setting factor to the first index of the corresponding class;
processing the state value of the corresponding class in the diagnosis database into a frequency domain value every second period longer than the first period;
calculating a value of the frequency domain of the corresponding class as a second index; and
calculating a second reference index of the corresponding class by applying a setting factor to the second index of the corresponding class;
A method of diagnosing defects of parts of a railroad car, including a method of calculating the remaining life.
제2항에 있어서,
검출된 클래스의 검출된 인덱스를 데이터베이스 내 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하는 단계는 진단 데이터베이스 내에 해당 클래스의 기준 인덱스가 존재하는 경우에만 수행되는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법.
3. The method of claim 2,
The step of comparing the detected index of the detected class with the reference index of the corresponding class in the database is performed only when the reference index of the corresponding class exists in the diagnostic database. A method of diagnosing defects of parts of a railway vehicle and calculating the remaining lifespan .
제5항 또는 제6항에 있어서,
검출된 클래스의 검출된 인덱스를 데이터베이스 내 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하는 단계는
해당 차량의 해당 클래스의 인덱스를 해당 차량의 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하는 단계;
해당 차량의 해당 클래스의 인덱스를 동일 철도 차량의 다른 차량의 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하는 단계; 그리고
해당 차량의 해당 클래스의 인덱스를 다른 철도 차량의 임의의 차량의 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하는 단계;
를 포함하는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법.
7. The method according to claim 5 or 6,
The step of comparing the detected index of the detected class with the reference index of the corresponding class in the database is
comparing the index of the corresponding class of the corresponding vehicle with the reference index of the corresponding class of the corresponding vehicle;
comparing the index of the corresponding class of the corresponding vehicle with the reference index of the corresponding class of other vehicles of the same railroad vehicle; and
comparing the index of the corresponding class of the corresponding vehicle with the reference index of the corresponding class of any vehicle of another railroad vehicle;
A method of diagnosing defects of parts of a railroad car, including a method of calculating the remaining life.
제7항에 있어서,
검출된 클래스의 검출된 인덱스를 데이터베이스 내 해당 클래스의 기준 인덱스와 비교하는 단계는
해당 차량의 해당 클래스의 제1인덱스를 해당 차량의 해당 클래스의 제1기준 인덱스와 비교하는 단계;
해당 차량의 해당 클래스의 제1인덱스를 동일 철도 차량의 다른 차량의 해당 클래스의 제1기준 인덱스와 비교하는 단계;
해당 차량의 해당 클래스의 제1인덱스를 다른 철도 차량의 임의의 차량의 해당 클래스의 제1기준 인덱스와 비교하는 단계;
해당 차량의 해당 클래스의 제2인덱스를 해당 차량의 해당 클래스의 제2기준 인덱스와 비교하는 단계;
해당 차량의 해당 클래스의 제2인덱스를 동일 철도 차량의 다른 차량의 해당 클래스의 제2기준 인덱스와 비교하는 단계; 그리고
해당 차량의 해당 클래스의 제2인덱스를 다른 철도 차량의 임의의 차량의 해당 클래스의 제2기준 인덱스와 비교하는 단계;
를 포함하는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법.
8. The method of claim 7,
The step of comparing the detected index of the detected class with the reference index of the corresponding class in the database is
comparing the first index of the corresponding class of the corresponding vehicle with the first reference index of the corresponding class of the corresponding vehicle;
comparing the first index of the corresponding class of the corresponding vehicle with the first reference index of the corresponding class of another vehicle of the same railroad vehicle;
comparing the first index of the corresponding class of the corresponding vehicle with the first reference index of the corresponding class of any vehicle of another railroad vehicle;
comparing a second index of the corresponding class of the corresponding vehicle with a second reference index of the corresponding class of the corresponding vehicle;
comparing a second index of the corresponding class of the corresponding vehicle with a second reference index of the corresponding class of another vehicle of the same railroad vehicle; and
comparing a second index of the corresponding class of the corresponding vehicle with a second reference index of the corresponding class of any vehicle of another railroad vehicle;
A method of diagnosing defects of parts of a railroad car, including a method of calculating the remaining life.
제2항에 있어서,
부품의 남은 수명을 계산하는 단계를 더 포함하고,
부품의 남은 수명을 계산하는 단계는
상기 부품에 관련된 인덱스의 경향 분석을 통한 인덱스 영향도를 계산하는 단계;
상기 부품의 정비 이력에 기초하여 정비 이력 영향도를 계산하는 단계; 그리고
상기 부품에 대한 목표 작동 시간, 상기 부품의 현재 작동 시간, 인덱스 영향도 및 정비 이력 영향도를 기초로 남은 수명을 계산하는 단계;
를 포함하는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법.
3. The method of claim 2,
calculating the remaining life of the part;
The steps to calculate the remaining life of a part are:
calculating an index influence through trend analysis of the index related to the part;
calculating a maintenance history influence degree based on the maintenance history of the parts; and
calculating the remaining life based on the target operating time for the part, the current operating time of the part, the index influence degree, and the maintenance history influence degree;
A method of diagnosing defects of parts of a railroad car, including a method of calculating the remaining life.
제11항에 있어서,
부품의 진단을 위하여 두 개 이상의 상태값이 설정되어 있으면, 각각의 상태값에 기초하여 상기 부품의 남은 수명을 계산하고, 계산된 남은 수명들의 최소값을 상기 부품의 남은 수명으로 결정하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법.
12. The method of claim 11,
When two or more state values are set for diagnosis of a part, the remaining life of the part is calculated based on each state value, and a minimum value of the calculated remaining lifes is determined as the remaining life of the part. A method of diagnosing defects in parts of a railway vehicle and calculating the remaining life.
제11항에 있어서,
부품의 남은 수명을 계산하는 단계는 상기 계산된 남은 수명을 통지하는 단계를 더 포함하는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법.
12. The method of claim 11,
Calculating the remaining life of the part further comprises the step of notifying the calculated remaining life. A method of diagnosing defects of parts of a railway vehicle and calculating the remaining life.
철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 장치에 있어서,
각 부품의 진단을 위한 파라미터와 상태값을 포함하는 데이터를 측정하는 데이터 검출기; 그리고
버퍼 데이터베이스와 진단 데이터베이스를 포함하며, 상기 데이터 검출기에 의하여 검출된 데이터를 이용하여 각 부품의 고장을 진단하고 남은 수명을 계산하도록 된 제어기;
를 포함하며,
상기 제어기는 제1항 또는 제2항에 따른 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 방법을 실행하도록 되어 있는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 장치.
In an apparatus for diagnosing defects of parts of a railway vehicle and calculating the remaining life,
a data detector for measuring data including parameters and state values for diagnosis of each part; and
a controller including a buffer database and a diagnostic database, the controller configured to diagnose a failure of each component and calculate the remaining life using the data detected by the data detector;
includes,
An apparatus for diagnosing defects of parts of a railway vehicle and calculating the remaining life, wherein the controller is adapted to execute the method of diagnosing defects of parts of the railway vehicle according to claim 1 or 2 and calculating the remaining life.
제14항에 있어서,
상기 제어기는 부품에 관련된 인덱스의 경향 분석을 통한 인덱스 영향도, 상기 부품의 정비 이력에 기초한 정비 이력 영향도, 상기 부품에 대한 목표 작동 시간, 그리고 상기 부품의 현재 작동 시간을 기초로 남은 수명을 계산하도록 되어 있는 철도 차량의 부품들의 결함을 진단하고 남은 수명을 계산하는 장치.
15. The method of claim 14,
The controller calculates the remaining life based on the index influence through trend analysis of the index related to the part, the maintenance history effect based on the maintenance history of the part, the target operating time for the part, and the current operating time of the part A device for diagnosing defects in parts of railway vehicles and calculating the remaining service life.
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