RECEIVER OF A RAILWAY CIRCUIT

철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치{RECEIVER OF A RAILWAY CIRCUIT}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치의 외형을 도시한 사시도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치의 회로 구성을 도시한 블록구성도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치의 구체적인 회로 구성을 도시한 회로도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

6:표시패널, 8:퓨즈표시부,

10:수신기입력전원표시부(전압), 12:감시장치체크부,

14:수신기입력전원표시부(전류), 16:계전기전압표시부,

18:계전기동작상태표시부, 26,28:수신기입/출 측정포트,

24a,24b:수신감도설정부, 30:입력트랜스,

32,34:하이/로우패스필터, 36,42:증폭기,

38,44:필터, 40,46:복조부,

48:앤드게이트, 50:지연부,

52:계전기구동부.

본 발명은 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 로타리 스위치 방식으로 수신 감도를 용이하게 변경시킬 수 있으며, 퓨즈의 융단상태를 표시하기 위한 표시부와, 수신기 입력전압 및 전류의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 표시부와, 계전기 전압상태 및 동작상태를 표시하기 위한 표시부, 감지장치의 부하 여부와, 감시장치의 재 기동조작을 행하기 위한 표시부 및 수신기 출력전압과 계전기 출력전압을 측정하기 위한 측정포인트를 표시패널의 전면에 구성함으로써 고장시 신속하게 고장위치를 파악할 수 있으며, 비숙련공이라 할지라도 용이하게 수신기의 구동상태를 인지할 수 있도록 한 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 스위스의 SIC 보험 회사가 한 해 동안 세계에서 발생한 대형 사고를 분석한 결과를 보면(92년 기준) 하루 평균 0.8건에 1백 90명이 희생되는 것으로 나타났다. 사고 건수는 자연 재해가 1백 7건(35.9 %)으로 가장 많았고, 도로 및 철도 사고가 55건으로 18.5 %, 수상 사고가 43 건으로 14.4%, 대형 화재가 35건으로 11.7%, 항공 사고가 28 건으로 9.4 % 순 이었다. 그러나 사고 건수 보다 더욱 중요한 것은 인명 피해나 재산 피해가 어느 정도냐 하는 것이다.

이 자료에 따르면 이 같은 대형 사고로 인한 인명 피해(사망자)는 태풍과 홍 수, 지진에 의한 자연 재해 다음으로 철도 사고가 1900여명의 인명 피해가 발생해 항공 사고 900 여명과, 대형 화재로 인한 450명에 두 배에서 네 배로 많은 인명 사고를 낸 것으로 조사되었다.

특히 열차 사고의 대부분은 후진국에서 발생하고 있으며, 사고의 원인은 신호 보안의 고장으로 인한 열차의 충돌이나 탈선 사고가 사고의 대부분을 차지한다고 한다. 이와 같이 다수의 승객과 화물을 수송하는 철도 교통의 특징 상 보안 장치의 고장으로 인한 안전 사고는 대형 인명 참사가 될 수 있고, 개인뿐만 아니라 국가적으로도 막대한 손해가 된다.

여기서, 철도 신호 보안 장치란 차량의 안전 운행을 위하여 관련된 각 장치, 즉 신호 장치, 연동 장치(기계연동, 전기 계전 연동), 폐색 장치, 열차 자동 제어 장치, 기타 장치등을 말하며, 하나의 시스템에 의해 자동적이고 체계적으로 작동되도록 되어 있다.

이 중 전기 계전 연동 장치에 소속된 궤도 회로 장치는 궤도 회로 송신기 장치, 본드(bond), 궤조 절연, 궤도 회로 수신기 장치로 구성되며, 궤도상에 운행하는 차량을 검지하고 다른 궤도로 전환 할 수 없도록 레일 일정 구간에 전기회로를 만들어 주는 역할을 하고 있다.

이러한 종래의 궤도회로장치에는 크게 전원모듈 장치, 송신기 장치, 수신기 장치, 계전기 장치를 포함하여 구성되며, 이때, 종래의 궤도회로 수신기 장치는 송신기 장치로부터 전송된 신호 주파수를 이용하여 차량의 궤도상 위치정보 및 각종 고장신호, 궤도의 상태 이상유무를 파악할 수 있게 된다. 보다 상세하게, 종래의 궤도회로 수신기 장치는 궤도 회로 검지 및 궤도 계전기 제어, 퓨즈 검지 및 각종 출력전압 검지를 행하게 된다.

이러한 종래의 궤도회로 수신기 장치는 상기 송신기 장치로부터 주파수를 전송받을 때, 송신기의 발신 주파수나 또는 궤도 상태에 따라 수시로 수신 감도차이가 발생된다. 따라서, 이렇게 수신기 장치의 수신 감도의 차이 발생시 보다 높은 수신감도를 유지하기 위해 장치의 후단에는 수신 주파수에 따라 입력 트랜스에 연결되는 케이블의 접속 위치를 수시로 변경시켜줄 수 있도록 다수의 슬롯이 형성되어져 있다.

하지만, 이런 경우 일일이 작업자가 주파수 수신상태를 체크한 뒤에, 수신케이블을 장치의 후단에서 입력 트랜스에 접속된 케이블 접속 위치를 변경시켜 줘야 하므로 불편하였으며, 비숙련공의 경우에는 다수의 슬롯중 어떤 슬롯에 복수개의 케이블을 각각 연결시켜야만 수신감도가 변경되는 지를 알기가 어려웠다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 궤도회로 수신기 장치는 입력 전압이나 전류값, 퓨즈 융단상태, 부하 상태, 계전기 동작상태, 감시장치의 동작상태를 체크하기 위해서는 테스터기를 이용하여 직접 단자에 테스터기를 물려 체크할 수밖에 없었으므로 비숙련공의 경우에는 궤도회로 수신기 장치가 제대로 동작하는 지를 인식하기 어려웠으며, 고장시 고장위치를 알 수 없었고, 테스터기를 이용하여 전압 및 전류를 체크한다고 하여도 기준 전압값과 전류값을 관리자가 직접 암기해야만 정상 출력이 이루어지는 지를 판단할 수 있었으므로 매우 불편하였다.

또한, 종래의 궤도회로 수신기 장치는 출력되는 주파수의 출력상태가 제대로 이루어지는 지를 육안으로 확인할 방법이 없었으며, 접속된 감시장치의 접속상태나 감시장치의 동작상태를 쉽게 확인할 수 없었으므로 비숙련공이 관리하기에는 매우 큰 어려움이 따랐으며, 숙련공의 경우에도 고장 파악이나, 고장 위치를 인식하기가 매우 어려웠다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 로타리 스위치 방식으로 수신 감도를 용이하게 변경시킬 수 있으며, 퓨즈의 융단상태를 표시하기 위한 표시부와, 수신기 입력전압 및 전류의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 표시부와, 계전기 전압상태 및 동작상태를 표시하기 위한 표시부, 감지장치의 부하 여부와, 감시장치의 재 기동조작을 행하기 위한 표시부 및 수신기 출력전압과 계전기 출력전압을 측정하기 위한 측정포인트를 표시패널의 전면에 구성함으로써 고장시 신속하게 고장위치를 파악할 수 있으며, 비숙련공이라 할지라도 용이하게 수신기의 구동상태를 인지할 수 있도록 한 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 궤도레일을 통해 전송된 송신기장치의 신호를 수신하기 위한 수신기 장치에 있어서, 상기 궤도레일과 수신기 장치간의 임피던스를 정합시켜 신호의 손실을 최소화시키기 위해 주파수 인터페이스를 수행하기 위한 입력트랜스와; 상기 입력트랜스의 2차측에 구성되어 고역주파수만을 통과시키고 저역주파수는 차단시키기 위한 하이패스필터와; 상기 입력트랜스의 2차측에 구성되어 저역주파수를 통과시키고 고역주파수를 차단하기 위한 로우패스필터와; 상기 하이패스필터 및, 로우패스필터의 후단에 각각 구성되어, 하이패스필터 및 로우패스필터를 통과한 신호를 증폭시키기 위한 증폭기와; 상기 증폭기의 출력단에 접속되어 상기 증폭기를 통과한 신호에 포함된 잡음신호를 필터링하고, 신호 정합을 위한 필터와; 궤도통신을 위한 아날로그 신호인 주파수 신호를 인가받아 변조시킴으로써 디지털신호로 수치화하기 위한 펄스부호 변조를 행하는 복조부와; 상기 각각의 복조부의 출력측에 접속되어 그 복조부로부터 출력된 펄스신호를 인가받아 논리연산을 수행하기 위한 앤드게이트와; 그 앤드게이트의 출력측에 접속되어 2초 이상 신호 지연을 행하는 지연부와; 상기 지연부의 출력단에 접속되어 그 지연부로부터 하이 및 로우신호를 인가받아 수신기 회로의 펄스신호에 의해 후단의 감지회로에 대한 전원단속을 자동 제어하기 위한 계전기구동부와; 상기 수신기 장치의 회로에 접속되어 수신기 장치의 구동상태를 표시하기 위한 표시패널로 구성된 것을 특징으로 하는 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 표시패널에는 상기 입력트랜스의 1차 권선에 각각 구성되어 각기 상이한 수신감도 대역내에서 스위칭됨으로써 수신 감도를 조절하기 위한 수신감도 설정부와; 퓨즈의 융단상태를 LED의 점멸을 통해 표시하기 위한 퓨즈표시부와; 수신기 입력전압 및 전류의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 수신기 입력전원(전압/전류)표시부와; 계전기 전압상태 및 동작상태를 표시하기 위한 계전기 전 압/동작상태 표시부와; 감지장치의 부하 여부와, 감시장치의 재 기동조작을 행하기 위한 표시부와; 수신기 출력전압과 계전기 출력전압을 측정하기 위한 측정포트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치가 제공된다.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치의 외형을 도시한 사시도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치(2)는 로타리 스위치 방식으로 수신 감도를 용이하게 변경시킬 수 있으며, 퓨즈의 융단상태를 표시하기 위한 표시부와, 수신기 입력전압 및 전류의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 표시부와, 계전기 전압상태 및 동작상태를 표시하기 위한 표시부, 감지장치의 부하 여부와, 감시장치의 재 기동조작을 행하기 위한 표시부 및 수신기 출력전압과 계전기 출력전압을 측정하기 위한 측정포인트를 표시패널의 전면에 구성함으로써 고장시 신속하게 고장위치를 파악할 수 있으며, 비숙련공이라 할지라도 용이하게 수신기의 구동상태를 인지할 수 있도록 한 장치이다.

본 발명의 일실시예에 따른 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치(2)는 우선, 회로 및 각종 보드와 칩을 내장하여 수신기 장치(2)를 구성하는 함체(4)가 제공되며, 그 함체(4)의 전면에 각종 수신기 장치(2)의 구동상태를 표시하기 위한 표시패널(6)이 제공된다.

상기 표시패널(6)에는 로타리 스위치 방식으로 수신 감도를 용이하게 스위칭 함으로써 수신 감도에 따른 접속을 변경시킬 수 있는 수신감도설정부(24a, 24b, 24c)가 형성되어져 있으며, 퓨즈의 융단상태를 LED의 점멸을 통해 표시하기 위한 퓨즈표시부(8)와; 수신기 입력전압 및 전류의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 수신기 입력전원(전압/전류)표시부(10,14)와; 계전기 전압상태 및 동작상태를 표시하기 위한 계전기 전압/동작상태 표시부(16,18), 감지장치의 부하 여부와, 감시장치의 재 기동조작을 행하기 위한 표시부(12) 및 수신기 출력전압과 계전기 출력전압을 측정하기 위한 측정포트(26,28)가 전면에 구성되어져 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치(2)는 상기 표시패널(6)에 구비된 각종 표시부를 통해 비숙련자라 할지라도 쉽게 고장위치 및 고장원인을 인지할 수 있게 되며, 수신 감도에 따른 트랜스 입력단을 쉽게 스위칭할 수 있으므로 최상의 수신 감도를 유지할 수 있고, 용이하게 수신기 장치(2)의 정상 동작 여부를 판단할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치의 회로 구성을 도시한 블록구성도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치의 구체적인 회로 구성을 도시한 회로도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치(2)는 수신감도 설정부(24a, 24b, 24c), 입력트랜스(30), 하이패스필터(High pass filter)(32), 로우패스필터(Low pass filter)(34), 증폭기(36,42), 필터(38,44), 복조부(40,46), 앤드게이트(48), 지연부(50), 계전기구동부(52), 표시 패널(6)이 구성된다.

상기 수신감도 설정부(24a, 24b, 24c)는 입력트랜스(30)의 1차 권선에 각각 구성되어 각기 상이한 수신감도 대역내에서 스위칭됨으로써 수신 감도를 조절하기 위한 구성이며, 입력트랜스(30)는 궤도레일(미도시)과 수신기 장치(2)간의 임피던스를 정합시켜 신호의 손실을 최소화시키기 위해 주파수 인터페이스를 수행하기 위한 수단이다.

또한, 상기 하이패스필터(High pass filter)(32)는 상기 입력트랜스(30)의 2차측에 구성되어 고역주파수(High)만을 통과시키고 저역주파수(Low)는 차단시키기 위한 수단(HPF)으로, 저항과 커패시터로 구성되며, 상기 로우패스필터(Low pass filter)(34)는 상기 입력트랜스(30)의 2차측에 구성되어 저역주파수(Low)를 통과시키고 고역주파수(High)를 차단하기 위한 수단(LPF)이다.

상기 증폭기(36,42)는 상기 하이패스필터(High pass filter)(32) 및, 로우패스필터(Low pass filter)(34)의 후단에 각각 구성되어, 하이패스필터(High pass filter)(32) 및 로우패스필터(Low pass filter)(34)를 통과한 신호를 증폭시키기 위한 수단이다.

상기 필터(38,44)는 상기 증폭기(36,42)의 출력단에 접속되어 상기 증폭기(36,42)를 통과한 신호에 포함된 잡음신호를 필터링하고, 신호 정합을 위한 수단이며, 상기 복조부(40,46)(Demodulator)는 궤도통신을 위한 아날로그 신호인 주파수 신호를 인가받아 변조시킴으로써 디지털신호로 수치화하기 위한 펄스부호 변조를 행하는 수단이다.

상기 앤드게이트(48)는 상기 각각의 복조부(40, 46)의 출력측에 접속되어 그 복조부(40,46)로부터 출력된 펄스신호를 인가받아 논리연산을 수행하기 위한 수단이며, 상기 지연부(50)는 그 앤드게이트(48)의 출력측에 접속되어 2초 이상 신호 지연을 행하는 수단이며, 상기 계전기구동부(52)는 상기 지연부(50)의 출력단에 접속되어 그 지연부(50)로부터 하이(High) 및 로우(Low)신호를 인가받아 수신기 회로의 펄스신호에 의해 후단의 감지회로(미도시)에 대한 전원단속을 자동 제어하기 위한 수단이다.

상기 표시패널(6)은 상기 수신기 장치의 회로에 접속되어 수신기 장치의 구동상태를 표시하기 위한 패널로서, 로타리 스위치 방식으로 수신 감도를 용이하게 스위칭함으로써 수신 감도에 따른 접속을 변경시킬 수 있는 수신감도설정부(24a, 24b, 24c)는 상기 입력트랜스(30)의 1차측에 각각 접속되어져 있으며 스위칭됨에 따라 서로 상이한 수신감도를 설정할 수 있다.

또한, 퓨즈의 융단상태를 LED의 점멸을 통해 표시하기 위한 퓨즈표시부(8)가 표시패널(6)에 형성되는 바, 그 퓨즈표시부(8)는 회로의 전원투입단에 접속되는 퓨즈(미도시)의 그라운드측에 LED가 접속됨으로써 퓨즈 융단시 소등되게 구성되어져 있으며, 수신기 입력전압 및 전류의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 수신기 입력전원(전압/전류)표시부(10,14)가 구성되는 바, 회로의 전원투입단에 저항을 매개로 접속되는 LED로 구성되며, 해당 LED의 출력측은 접지됨으로써 일정 전압 및 전류의 인가시 점등되게 구성된다.

또한, 계전기 전압상태 및 동작상태를 표시하기 위한 계전기 전압/동작상태 표시부(16,18)는 상기 계전기 구동부(52)의 출력측에 저항을 매개로 LED가 접속되고, 그 LED의 출력측은 접지됨으로써 계전기의 정상 구동시 점등되며, 해당 계전기로 유입되는 정상 전압상태시 점등되게 구성된다.

또, 감지장치의 부하 여부와, 감시장치의 재 기동조작을 행하기 위한 표시부(12)가 구성되는 바, 상기 계전기 구동부(52)와 접속되는 감시장치(미도시)의 부하측에 LED가 접속되고 접지됨으로써 해당 감시장치와 병렬로 구성되어, 상기 감시장치의 정상적인 구동시에 점등되게 구성되며, 수신기 출력전압과 계전기 출력전압을 측정하기 위한 측정포트(26,28)가 구성되어져 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 철도 궤도회로시스템에서의 궤도 수신기 장치는 로타리 스위치 방식으로 수신 감도를 용이하게 변경시킬 수 있으므로 비숙련공이라 할지라도 수신감도를 변경시켜 최적의 수신감도대역에서 신호를 수신하게 할 수 있으며, 퓨즈의 융단상태를 표시하기 위한 표시부와, 수신기 입력전압 및 전류의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 표시부와, 계전기 전압상태 및 동작상태를 표시하기 위한 표시부, 감지장치의 부하 여부와, 감시장치의 재 기동조작을 행하기 위한 표시부를 통해 고장여부 및 그 고장위치를 신속하게 파악할 수 있으므로 편의성이 매우 높다.