철도용 신호감시장치{Signal guarding apparatus}
본 고안은 철도용 신호감시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열차가 안전하게 운행 될 수 있도록 계전 연동장치와, 신호기 장치, 선로 전환장치 및 궤도회로 장치의 동작상태에 해당하는 제어신호의 송신부과 수신부에서 각각 확인하여 철도의 운행 오류발생 원인을 신속하게 규명할 수 있도록 한 철도용 신호감시장치에 관한 것이다. 철도의 신호장치는, 열차의 진로를 안전하게 구성하여 주고 열차 승무원에게 운전조건을 제시하여 주는 설비로서, 열차의 진출 가/부를 형이나 색으로 표시하는 신호기 장치와, 열차가 선로를 바꾸어 갈 수 있도록 분기부를 전환하여 주는 선로 전환 장치와, 가고자 하는 진로에 안전을 저해하는 요소가 없이 정당한 방향으로 개통되었는가 여부를 확인하고 신호를 현시할 수 있도록 신호기와 선로 전환기 등을 상호 연동시켜 주는 연동장치와, 일정한 방호 구역내에는 1개의 열차만을 운행시키기 위한 폐색장치와, 신호를 위반하여 운행하는 열차의 안전확보를 위해 설치하는 열차 자동 정지장치와, 열차 집중 제어 장치 등을 총칭하여 신호보안장치라 말한다. 이와 같은, 신호 보안 장치는, 철도 수송의 안전, 정확, 신속의 목적을 달성하기 위한 것이다. 신호 보안 장치가 고장나면, 열차 운전은 혼란하여 지고, 정확, 신속의 특색을 상실한다. 더욱이 악성의 고장 때문에 열차의 충돌, 차량의 탈선 등이 발생한다면 수송업무의 기본적인 안전수송에도 문제가 발생된다. 따라서 신호 보안장치는 고장이 적어야함은 물론 높은 신뢰도를 필요로 한다. 한편, 전기회로의 물리적인 고장은 전선의 단선, 접속불량 등 일 때 발생하므로 신속하게 고장부위를 찾아 장애를 제거하여야 한다. 또한, 전기회로의 또 다른 고장은 전기회로의 각종 신호를 원거리에 위치한 각 역사로 전송할 때 송/수신장치 및 전송선로의 고장 또는 주변의 노이즈로 인한 데이터의 오류에 의해서 발생되므로 데이터의 오류 발생 원인을 신속하게 판단하여야 한다. 여기에서 말하는 전기회로는 각 역사에 설치되어 제어신호를 발생 및 인접한 역사로부터 전송되는 신호를 수신하는 제어장치인 SSI와 TFM이고 전송장치는 상기 제어장치 사이에 제어신호를 전송하는 장치로서, 전송선로를 포함한다. 따라서, 상기 제어장치는 궤도상에 열차의 유무를 감시하는 자동 열차제어 장치의 지상설비로서 전방궤도가 열차운행에 지장이 없을 때 전동차 운행에 필요한 운전지령을 한다. 자동열차 제어장치는 전동차의 운전석에 설치되어 지상레일로부터 송신된 운전정보를 수신 해독하여 직접 열차 운행속도를 제한한다. 연동장치는, 정차장 구내에 원활한 열차운전을 지원하기 위하여 신호기, 선로전환기 등의 상호간에 전기적 또는 기계적인 방법에 의하여 연동을 시행하는 장치이다. 신호기와 선로전환기를 빈번히 취급하기 때문에 운전자가 취급을 잘못해도 취급되지 않도록 하고, 취급에는 일정한 순서에 의하여 취급되므로 서로가 쇄정 관계에 있다고 하며 이것을 연쇄라 하고 연쇄관계를 유지하면서 동작하는 것을 연동이라 하며, 이 연쇄를 처리하는 기구를 연동기라고 하고 전기적 또는 기계적으로 연쇄관계를 처리하는 장치를 연동장치라고 한다. 상기와 같이 제어장치 사이에는 각종 제어신호를 송/수신하면서 열차가 안전하게 운행할 수 있도록 하는 것이다. 그러나 종래에는 각 역사에 설치된 제어장치 사이에 전송되는 신호의 오류발생시 그 오류의 원인이 제어장치의 고장인지 전송선로의 고장인지 확인할 수 있는 어떠한 수단도 강구되지 않았으므로, 오류 발생의 원인을 확인하기 위한 시간이 장시간 소요되었음은 물론 오류로 인한 사고를 미연에 방지하지 못하게되는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 고안한 것으로서, 그 목적은 각 역사에 설치된 제어장치의 입/출력단에 송/수신되는 제어신호의 전송상태를 확인할 수 있는 감시장치를 설치하여 제어신호의 오류발생원인을 신속하게 확인하고 오류류 인한 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 철도용 신호감지장치를 제공함에 있다.
도 1은 본 고안에 따른 신호감시장치를 나타낸 블록도. 도 2는 본 고안에 따른 신호감시를 이용한 시스템을 나타낸 개략도. 도 3은 본 고안에 따른 신호감시장치에 송/수신되는 데이터 구조도. ※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ 100 : 신호감시장치 110 : 제어신호 수신부 120 : 클럭신호 수신부 130 : 추출부 140 : 제어부 150 : 감시부 160 : 입/출력부 200 : 제어장치 300 : 클럭공급장치 500 : 중앙관제센터 510 : 표시부 520 : 출력부 530 : 경광등
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다. 본 고안은 철도용 신호감시장치는 각 역사에 설치된 제어장치에서 발생되어 전송선로를 통하여 송신되는 제어신호를 수신하도록 전송선로상에 연결되는 제어신호 수신부와, 상기 제어신호와 동기되도록 클럭공급장치에서 발생되는 클럭을 수신하는 클럭신호 수신부와, 상기 제어신호 수신부와 클럭신호 수신부로부터 수신받은 신호를 연산하여 송신내용을 추출하는 추출부와, 상기 추출부에서 추출된 송신내용에 해당하는 데이터를 통신수단을 통하여 송/수신하는 입/출력부와, 상기 입/출력부를 통하여 송/수신되는 데이터를 이용하여 고장발생 부위 예측, 고장상태 및 연동상태에 해당하는 감시신호가 발생되는 제어부와, 상기 제어부에서 발생되는 감시신호에 해당하는 정보를 표시하는 감시부를 포함하여서 된 것이다. 이와 같은 특징을 갖는 본 고안을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 고안에 따른 신호감시장치를 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 고안에 따른 신호감시를 이용한 시스템을 나타낸 개략도이며, 도 3은 본 고안에 따른 신호감시장치에 송/수신되는 데이터 구조도이다. 여기에서 참조되는 바와 같이 본 고안의 신호감시장치(100)는 각 역사에 설치된 제어장치(200)에서 발생되는 제어신호 수신부(110)가 마련되어 있되, 그 제어신호 수신부(110)는 전송선로를 통하여 송신되는 제어신호를 수신하도록 전송선로상에 연결되어 있으며, 상기 제어신호와 동기되도록 클럭공급장치(300)에서 발생되는 클럭을 수신하는 클럭신호 수신부(120)가 마련되어 있다. 그리고, 상기 제어신호 수신부(110)와 클럭신호 수신부(120)로부터 수신받은 신호를 연산하여 송신내용을 추출하는 추출부(130)가 마련되어 있고, 상기 추출부(130)에서 추출된 송신내용에 해당하는 데이터를 전송선로를 통하여 송신하고 인접된 제어장치(200)로부터 송신되는 제어신호에 해당하는 데이터를 수신하는 입/출력부(160)가 마련되어 있으며, 상기 제어장치(200)로 송/수신되는 데이터는 1비트의 방향정보와, 5비트의 제어장치 식별번호와, 6비트의 현장주소와, 8비트의 제어코드와, 5비트의 상태확인 코드와, 5비트의 확인비트로 이루어져 있다. 한편, 상기 입/출력부(160)를 통하여 송/수신되는 데이터를 이용하여 고장발생 부위 예측, 고장상태 및 연동상태에 해당하는 감시신호가 발생되는 제어부(140)가 마련되어 있고, 상기 제어부(140)에는 감시신호에 해당하는 정보를 표시하는 감시부(150)가 연결되어 있다. 한편, 본 고안의 신호감시를 이용한 시스템은 각 역사에 설치되고 열차가 안전하게 주행할 수 있도록 각종 제어신호가 발생되는 제어장치(200)가 마련되어 있고, 상기 제어장치(200)는 제어신호가 송/수신되도록 역사와 역사 사이에 설치되는 전송선로를 매개로 상호 연결되어 있으며, 상기 전송선로를 통하여 송/수신되는 제어신호의 오류를 감시하도록 제어장치(200)의 입/출력단에는 신호감시장치(100)가 각각 연결되어 있다. 그리고, 상기 신호감시장치(100)의 동작상태를 확인할 수 있도록 통신수단을 매개로 중앙관제센터(500)와 연결되어 있되, 상기 통신수단은 인터넷망을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 중앙관제센터(500)에는 각 제어장치(200)로 송/수신되는 신호의 정보를 표시하는 표시부(510)가 마련되어 있고, 정보를 출력하는 출력부(520)가 마련되어 있으며, 오류 발생상황을 표시하는 경광등(530)이 마련되어 있다. 이와 같이 구성된 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 각 역사에 설치된 제어장치(200)에서는 열차가 안전하게 운행할 수 있도록 다양한 종류의 제어신호가 발생되고 그 제어신호는 전송선로를 통하여 인접된 역사에 설치되어 있는 제어장치(200)로 전송된다. 이와 같이 전송선로를 통하여 전송되는 제어신호는 인접된 제어장치(200)는 물론 각 제어장치(200)의 입/출력단에 설치된 신호감시장치(100)에도 수신되게 된다. 상기 제어신호는 제어신호 수신부(110)를 통하여 수신되고 그 제어신호는 클럭신호 수신부(120)를 통하여 수신되는 클럭신호와 동기되는 것이다. 따라서, 제어신호 수신부(110)와 클럭신호 수신부(120)에 수신된 신호는 추출부(130)에서 송신내용이 추출되는 것이며, 상기 추출부(130)에서 추출된 데이터는 입/출력부와 인터넷(400)을 통하여 중앙관제센터(500) 및 인접된 신호감시장치(100)로 전송되게 된다. 한편, 상기 신호감시장치(100)에 설치된 제어부(140)에서는 전송선로상에 연결된 제어장치(200)와 인접된 신호감시장치(100)로부터 수신받은 데이터를 비교하게 되는 것이다. 즉, 상기 데이터는 도 3에 나타낸 바와 같은 구도로 이루어져 있으므로, 데이터를 비교하여 그 데이터가 동일할 경우에는 오류를 발생시키지 않게 되는 것이고 데이터가 동일하지 않을 경우에는 오류를 발생시키게 되는 것이다. 상기 데이터에 오류가 발생될 경우에는 전송선로상에 설치된 각종 설비의 고장 또는 노이즈로 인한 데이터의 손상상태이므로 이때에는 신호감시장치(100)에 설치된 감시부(150) 및 중앙관제센터(500)에 설치된 경광등(530)을 통하여 오류발생 상황을 인식시키게 되는 것이다. 한편, 상기 데이터에 오류가 발생되지 않은 상태에서 열차가 정상적으로 운행하지 않을 경우에는 각 역사에 설치된 제어장치(200)중 어느 하나 또는 그 이상이 고장 상태로서 제어장치(200)를 수리 할 수 있는 정보로 활용하게 되는 것이다.
이와 같이 본 고안은 열차가 안전하게 운행할 수 있도록 각종 제어장치로 입/출력되는 제어신호에 해당하는 데이터를 감시하여 오류 발생시 제어장치 또는 제어신호를 송/수신하는 전송선로의 고장원인을 규명할 수 있는 정보를 얻을 수 있게되는 특유의 효과가 있다. 또한 본 고안은 오류 발생원인을 실시간으로 확인하게 되므로 고장으로 인한 이상징후를 사전에 발견함은 물론 고장발생시 신속한 조치로 열차의 안전운행을 제공할 수 있게되는 특유의 효과가 있다. |
