철도의 분기기 시스템은 철도에서 가장 중요한 시스템 중 하나로서, 차량의 진로를 설정한다. 분기기 시스템은 철도에서 가장 취약한 시스템 중 하나이며, 건전성을 유지하기 위해서 지속적인 관리가 필요하다. 분기기 진단 시스템은 분기기의 열화 상태를 자동적으로 측정할 수 있다. 분기기 시스템을 진단하기 위해서, 기존의 분기기 점검절차와 분기기에서 나타나는 물리적 특성을 규명하였다. 도출된 측정항목을 이용하여, 적절한 센서들을 선정하고, 영업노선에 설치하여, 데이터를 수집하였다. 본 논문에서는 분기기와 같이 열악한 환경에서 센서의 강건성과 데이터 획득에 대한 잡음 간섭 여부를 판단하였다.
철도의 분기기 시스템은 철도에서 가장 중요한 시스템 중 하나로서, 차량의 진로를 설정한다. 분기기 시스템은 철도에서 가장 취약한 시스템 중 하나이며, 건전성을 유지하기 위해서 지속적인 관리가 필요하다. 분기기 진단 시스템은 분기기의 열화 상태를 자동적으로 측정할 수 있다. 분기기 시스템을 진단하기 위해서, 기존의 분기기 점검절차와 분기기에서 나타나는 물리적 특성을 규명하였다. 도출된 측정항목을 이용하여, 적절한 센서들을 선정하고, 영업노선에 설치하여, 데이터를 수집하였다. 본 논문에서는 분기기와 같이 열악한 환경에서 센서의 강건성과 데이터 획득에 대한 잡음 간섭 여부를 판단하였다.
Railway turnout systems play a key role in railway systems that change train directions. The turnout systems are one of the weakest systems in railway systems, and consecutive maintenance is required. A turnout diagnostic system can automatically measure the turnout status and its deterioration. To ...
Railway turnout systems play a key role in railway systems that change train directions. The turnout systems are one of the weakest systems in railway systems, and consecutive maintenance is required. A turnout diagnostic system can automatically measure the turnout status and its deterioration. To diagnose the turnout systems, we follow conventional maintenance procedures and need to identify their physical characteristics to coincide the procedures and the characteristics. According to the physical characteristics, we should choose and install adequate sensors on the turnout systems to measure their physical characteristics. We studied the phenomenon of the turnout system responses for point moving and train running on the turnout systems. We installed sensors on the turnout system in a revenue line to measure the identified physical quantities and to reveal the robustness of the sensors under the turnout system environment.
Railway turnout systems play a key role in railway systems that change train directions. The turnout systems are one of the weakest systems in railway systems, and consecutive maintenance is required. A turnout diagnostic system can automatically measure the turnout status and its deterioration. To diagnose the turnout systems, we follow conventional maintenance procedures and need to identify their physical characteristics to coincide the procedures and the characteristics. According to the physical characteristics, we should choose and install adequate sensors on the turnout systems to measure their physical characteristics. We studied the phenomenon of the turnout system responses for point moving and train running on the turnout systems. We installed sensors on the turnout system in a revenue line to measure the identified physical quantities and to reveal the robustness of the sensors under the turnout system environment.
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문제 정의
본 논문에서는 분기기 진단 시스템을 개발하여, 분기기를 진단을 자동화 시키는 것이다. 기존의 분기기의 진단 시스템의 개발은 밀착검지기 및 선로전환기의 전류 전압을 감시하는 것이 전부였다[2].
본 논문에서는 분기기의 특성을 규명하기 위한 물리량 도출과 그에 관련된 센서 설치에 대한 연구를 진행하였다. 본 논문의 구성은 2장에서는 분기기 특성규명을 하였으며, 3장에서는 분기기 진단을 위한 parameters를 도출하였으며, 4장에서는 실제 노선에 설치한 센서 현황과 센서로부터 획득한 데이터를 나타냈으며, 5장에서는 결론을 도출하였다.
제안 방법
콘크리트 도상에 센서를 설치하는 작업은 콘크리트에 기초를 부설할 수 있어 자갈도상에 비해 상대적으로 쉽다. 데이터 획득을 위해서는 선로 변에 RTU와 데이터 수집 장치를 부설하였다. 수집된 데이터는 데이터 수집 장치를 통하여 인터넷으로 중앙센터에 전송되도록 하였다[9].
분기기 특성을 규명하기 위해서 센서를 자갈도상 분기기와 콘크리트 도상 분기기에 센서를 설치하였다. 황간역 자갈도상 분기기에 센서를 설치하기 위해서 고정점(fixed point)을 찾는 것이 상당한 작업량이 요구되었으며, 노반에 기초를 설치하고 LVDT를 설치하였다.
울산역 분기기 특징은 선로전환기 대신에 유압 실린더에 의해서 분기기가 가동된다. 울산역 분기기에 센서설치는 밀착검지, 포인트 거동 관찰, 궤간, 레일수직변위, 레일의 윤중 및 횡압, 레일응력, 레일 진동, 유압실린더의 진동 등에 대한 물리량을 측정 하였다. 센서 설치 위치는 Fig.
4와 같이 나타내었다. 자갈도상에서 센서들에서 정보를 획득하기 위해서 선로 변에 RTU와 데이터 수집 장치를 설치하였으며, 데이터 수집 장치는 인터넷으로 중앙센터에 전송되도록 하였다[9].
황간역의 분기기 특징은 크로싱 가동분기기이며, 선로전환기에 의해서 포인트와 크로싱이 가동된다. 황간역 분기기에 센서 설치는 밀착검지, 포인트 거동 관찰, 궤간, 수직변유, 레일의 윤중 및 횡압, 레일응력, 레일 진동, 선로전환기 좌대 진동 등에 대한 물리량을 측정하였다.
대상 데이터
울산역은 고속철도 노선으로 콘크리트 도상에 분기기가 설치되어 있다. 황간역에서 설치된 경험을 이용하여 센서를 설치하였다.
성능/효과
울산역은 콘크리트 도상으로 센서를 설치하는 것이 자갈도상에 비해 상대적으로 용이하며, 일정한 분기기특성을 획득할 수 있었다. 울산역에 설치된 센서들은 LVDT의 경우 가동부를 고장이 발생하지 않도록 ball bearing 형태로 변경하여 6개월 이상 고장이 발생하지 않고 있고, 레일에 설치된 Accelerometer의 경우는 6개월 정도 시간이 지난 후 고장이 발생하였으며, 실린더에 설치된 accelerometer에서는 고장이 관찰되지 않아, 레일에 설치된 accelerometer는 용량이 부족해서 발생한 것으로 추정된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
철도의 분기기 시스템의 목적은 무엇인가?
철도의 분기기 시스템은 철도에서 가장 중요한 시스템 중 하나로서, 차량의 진로를 설정한다. 분기기 시스템은 철도에서 가장 취약한 시스템 중 하나이며, 건전성을 유지하기 위해서 지속적인 관리가 필요하다.
분기기 시스템은 무엇으로 구성되어 있는가?
분기기 시스템은 분기기와 선로전환기 시스템으로 구성된다. 분기기 시스템의 주요 상태점검 내용은 분기기의 형상과 거동 특성이 포함된다.
분기기 시스템의 열화 요인은 무엇인가?
분기기 시스템의 열화는 2가지 요인에 의해서 발생된다. 첫 번째는 차량이 분기기를 통과하면서 차량에 의해 발생되는 외력과 두 번째는 가동부를 동작할 때 선로전환기에 의해서 분기기에 외력을 가해지는 힘이 있다. 차량에 의해서 발생되는 힘은 횡방향, 종방향 및 수직방향의 3가지 외력이 있으며, 선로전환기에 의해서 발생되는 힘은 횡방향이다.
참고문헌 (10)
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