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이미지 처리를 이용한 전기철도 집전성능 및 상태모니터링 기술동향 원문보기

전기전자재료 = Bulletin of the Korean institute of electrical and electronic material engineers, v.27 no.5, 2014년, pp.20 - 27  

박영 (한국철도기술연구원 고속철도인프라연구단) ,  이기원 (한국철도기술연구원 고속철도인프라연구단) ,  권삼영 (한국철도기술연구원 고속철도인프라연구단) ,  박철민 (한국철도기술연구원 고속철도인프라연구단) ,  전아람 (한국철도기술연구원 고속철도인프라연구단) ,  김재광 (한국철도기술연구원 고속철도인프라연구단)

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문제 정의

  • 이를 위해 최근 IR 카메라를 이용하여 전기철도차량 운행에 따른 집전판 상태 모니터링 기술이 개발되고 있다. 본 기술은 팬터그래프 집전판 전체 범위를 일정 구간으로 나누어 온도 값을 검측하는 것으로 팬터그래프 집전범위 전체가 아닌 부분별 발열 상태를 검측하는 것이다. 팬터그래프-전차선 간 집전 중 집전판 손상위치 모니터링 프로그램은 일정 기준값 이상의 온도가 발생되었을 경우, 집전 범위에 비교하여 온도가 현저히 높은 포인트 및 전체 집전 범위에서의 온도범위 차를 구하여 모니터링 하는 기술로 현재의 열적 상태를 실시간으로 모니터링 하는 동시에 열차의 손상위치를 모니터링하기 위한 프로그램을 동시에 리뷰 또는 모니터링 하게 된다.
  • 본 기술지에서는 국내 · 외 사례를 소개하고 현재까지의 개발된 전기철도 전차선로의 집전성능 및 상태모니터링 기술을 소개하였다.
  • 이중 지상모니터링 시스템의 전차선로 모니터링 시스템의 경우 다양한 물리량을 센서로부터 획득하여 모니터링 하는 시스템이다. 본 기술지에서는 전차선로 검측을 위해 필요한 요소기술별로 기술을 소개 하였다.
  • 집전성능은 팬터그래프의 집전판과 전차선 간의 접촉된 상태에서 동적, 정적 성능을 말하는 것이다. 본 기술지에서는 집전성능 및 상태감시 장치의 비전 및 열화상 카메라 적용 기술 방법에 대하여 나타냈다. 비전 및 열화상 카메라를 이용한 집전성능 판단 기술은 고전압의 전차선 로에 직접 접촉하지 않고 검측이 가능한 장점이 있으나 정밀한 계측을 위해서는 신뢰성향상 알고리즘 등을 이용하여 검측이 가능하며 집전상태를 실시간으로 평가하여 이를 유지 보수에 활용도 가능하다.
  • 전차선로의 상태모니터링 검측 기술은 철도 차량에 장비를 부착하여 검측하는 차상 검측 기술과 전차선로에서 검측하는 선로변 검측으로 나뉠 수 있다. 본 기술지에서는 철도시스템의 핵심 설비인 전차선로의 동적, 정적 특성을 차상 및 지상에서 평가할 수 있는 시스템에 대하여 기술하고자 한다. 전차선로에 25 ㎸의 전원이 공급되므로 비접촉식 또는 다양한 신기술이 적용되어 노이즈나 잡음 없이 검측하는 기술이 개발되어지고 있다.
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