KR102685607B1 - Cooling Fan Failure Diagnosis Prediction System for Railway Vehicles - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철도차량용 냉각팬 고장진단 예측 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 철도차량의 열차 편성 칸마다 송풍장치 및 냉각팬의 위치정보와 진동 및 소음 등의 상태정보에 대한 데이터를 수집하여, 상기 데이터를 기준으로 송풍장치 및 냉각팬의 이상 여부를 판단해 철도차량의 운행 가능성을 파악 및 경고할 수 있도록 발명한 것이다.
본 발명은, 철도차량 편성 칸마다 각각 구비된, 복수개의 송풍장치(10)와 냉각팬(11) 및 팬구동부에 각각 설치된 센서의 센싱신호를 측정 및 수집하는 객차모듈(20)과;
상기 객차모듈(20)에서 수집된 센싱신호를 취합하여 차량제어화면에 출력하는 차량서버(30)와;
상기 차량서버(30)에 취합된 센싱신호를 지상서버(50)에 송신 또는 지상서버(50)의 송신을 차량서버(30)로 수신하는 통신부(40)와;
상기 통신부(40)에서 송신된 센싱신호와 저장장치에 입력된 기준값과 비교하여 송풍장치(10)의 이상 유무 및 고장예측을 진단하여 디스플레이부(60)에 표시하는 지상서버(50)를 포함해 구성된다.The present invention relates to a fault diagnosis and prediction system for cooling fans for railway vehicles. More specifically, it collects data on the position information of blowers and cooling fans and status information such as vibration and noise for each train compartment of a railway vehicle, and collects the data. It was invented to identify and warn the operational possibility of railway vehicles by determining whether there is an abnormality in the blower and cooling fan based on .
The present invention includes a passenger car module (20) that measures and collects sensing signals from a plurality of blowers (10), a cooling fan (11), and sensors installed in the fan driving unit, respectively, provided in each compartment of a railway vehicle;
a vehicle server (30) that collects the sensing signals collected from the passenger car module (20) and outputs them on a vehicle control screen;
a communication unit 40 that transmits the sensing signal collected by the vehicle server 30 to the ground server 50 or receives the transmission from the ground server 50 to the vehicle server 30;
Including a ground server 50 that diagnoses abnormalities and failure predictions of the blower 10 by comparing the sensing signal transmitted from the communication unit 40 with the reference value input to the storage device and displays it on the display unit 60. It is composed.
Description
본 발명은 철도차량용 냉각팬 고장진단 예측 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 철도차량의 열차 편성 칸마다 송풍장치 및 냉각팬의 위치정보와 진동 및 소음 등의 상태정보에 대한 데이터를 수집하여, 상기 데이터를 기준으로 송풍장치 및 냉각팬의 이상 여부를 판단해 철도차량의 운행 가능성을 파악 및 경고할 수 있도록 발명한 것이다.The present invention relates to a fault diagnosis and prediction system for cooling fans for railway vehicles. More specifically, it collects data on the position information of blowers and cooling fans and status information such as vibration and noise for each compartment of a railway vehicle, and collects the data. It was invented to identify and warn the operational possibility of railway vehicles by determining whether there is an abnormality in the blower and cooling fan based on .
최근의 철도차량은 기술발달로 인해 승무원이 탑승하여 직접 제어하지 않더라도 자동으로 운전하여 주행할 수 있으며, 이러한 자동 운전 시에 선로의 신호장치로부터 운행구간의 제한 속도 및 목표 속도를 받아서 추진 및 브레이크 제동을 수행하여 운행하고 있었다.Due to recent technological developments, railway vehicles can drive automatically even without direct control by a crew member, and during automatic operation, they receive the speed limit and target speed of the operating section from the signal device on the track and perform propulsion and braking. was being operated.
또, 철도차량에는 한전의 상용전원을 수전받아 철도차량에 적합한 전원으로 변압시키는 대용량의 주변압기가 설치되며, 상기 주변압기에서 대용량의 전류가 흐름으로 인해 내부에 고온의 열이 발생한다.In addition, large-capacity peripheral transformers are installed in railway vehicles to receive commercial power from KEPCO and transform it into power suitable for railway vehicles. As a large amount of current flows through the peripheral transformer, high-temperature heat is generated inside.
또한, 상기 철도차량에는 실내환경을 쾌적하게 유지시키기 위한 에어컨장치 및 철도차량의 추진장치 등에서도 전기 에너지를 기계에너지로 변환시키는 과정에서 고온의 열이 발생하게 되어, 상기의 고온 열에 장치 내부의 부품이 영향을 받아 내구성이 단축되거나 오작동 및 부품 고장이 발생되므로 상기 열을 강제 배기시키기 위한 송풍장치가 구비되어야 한다.In addition, high-temperature heat is generated in the railway vehicle in the process of converting electrical energy into mechanical energy in the air conditioner and the propulsion unit of the railway vehicle to maintain a comfortable indoor environment, and the components inside the device are damaged by the high temperature heat. This effect shortens durability or causes malfunctions and component failures, so a blowing device must be provided to forcibly exhaust the heat.
즉, 상기 송풍장치는 철도차량에 설치되어 냉각팬의 작동으로 작동부의 열기를 강제 냉각시켜 각 부품의 내구성 및 안전성을 향상시킬 수 있도록 구성된다.That is, the blower is installed in a railroad car and is configured to improve the durability and safety of each component by forcibly cooling the heat of the operating part through the operation of a cooling fan.
그러나, 상기 송풍장치에서도 냉각팬을 구동하기 위한 모터 등에서도 열이 발생되며, 상기 송풍장치가 과열되거나 내부 부품의 파손 및 고장 등으로 작동이 정지되는 경우가 발생하였고, 상기의 경우에는 다른 작동부의 파손을 방지하기 위해 철도차량의 운행을 정지시켜 송풍장치를 정비해야 하는 등 계획적인 철도차량의 유지보수가 어려운 문제점이 있었다.However, heat is also generated in the blower and the motor for driving the cooling fan, and there have been cases where the blower overheats or stops working due to damage or malfunction of internal parts, and in this case, other operating parts There were problems with planned maintenance of railway vehicles, such as having to stop operation of railway vehicles and maintain blowers to prevent damage.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 철도차량의 송풍장치에 대해 철도차량 및 각각의 편성 칸 별로 번호 또는 명칭을 부여하여 지상서버와 실시간 통신하면서 송풍장치 및 냉각팬의 운전상태에 대해 실시간 확인할 수 있도록 하는 철도차량용 냉각팬 고장진단 예측 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention assigns a number or name to each railroad car and each compartment to the blower device of the railroad car and operates the blower device and cooling fan while communicating with the ground server in real time. The purpose is to provide a fault diagnosis and prediction system for cooling fans for railway vehicles that allows real-time confirmation of their status.
또, 본 발명은 편성 칸에 설치된 다수개의 송풍장치 및 냉각팬 운전상태를 각 편성 칸마다 모두 수집하고, 상기 편성된 철도차량의 차량서버를 통해 취합하여 철도차량 단독 또는 지상서버와 통신되도록 구성하여, 각각의 편성 칸을 교체 연결하여도 차량서버를 통해 각 편성 칸의 냉각팬 운전상태를 확인 및 고장 시 연동된 번호로 위치추적이 가능한 철도차량용 냉각팬 고장진단 예측 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention is configured to collect the operating status of a plurality of blowers and cooling fans installed in each compartment for each compartment, collect them through the vehicle server of the organized railway vehicle, and communicate with the railway vehicle alone or a ground server. The purpose is to provide a cooling fan failure diagnosis and prediction system for railway vehicles that can check the operating status of the cooling fan in each compartment through the vehicle server even if each compartment is replaced and connected, and in the event of a failure, track the location using the linked number. .
또한, 본 발명은 송풍장치 및 냉각팬의 운전상태를 진동 및 소음 데이터를 이용하여 고장판단 및 고장시점을 예측하도록 구성하고, 상기 측정데이터를 통해 고장 및 예측 진단을 할 수 있어 작동부의 부품 파손 및 고장을 미연에 방지하여 계획적인 철도차량의 유지보수가 가능한 철도차량용 냉각팬 고장진단 예측 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, the present invention is configured to determine failure and predict the time of failure by using vibration and noise data on the operating status of the blower and cooling fan, and can perform failure and prediction diagnosis through the measurement data, preventing damage to parts of the operating part and The purpose is to provide a fault diagnosis and prediction system for cooling fans for railway vehicles that can prevent failures in advance and enable planned maintenance of railway vehicles.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, According to the present invention to solve such technical problems,
철도차량 편성 칸마다 각각 구비된, 복수개의 송풍장치(10)와 냉각팬(11) 및 팬구동부에 각각 설치된 센서의 센싱신호를 측정 및 수집하는 객차모듈(20)과;A passenger car module (20) that measures and collects sensing signals from a plurality of blowers (10), a cooling fan (11), and sensors installed in the fan driving unit, respectively, provided in each compartment of the railway vehicle;
상기 객차모듈(20)에서 수집된 센싱신호를 취합하여 차량제어화면에 출력하는 차량서버(30)와;a vehicle server (30) that collects the sensing signals collected from the passenger car module (20) and outputs them on a vehicle control screen;
상기 차량서버(30)에 취합된 센싱신호를 지상서버(50)에 송신 또는 지상서버(50)의 송신을 차량서버(30)로 수신하는 통신부(40)와;a
상기 통신부(40)에서 송신된 센싱신호와 저장장치에 입력된 기준값과 비교하여 송풍장치(10)의 이상 유무 및 고장예측을 진단하여 디스플레이부(60)에 표시하는 지상서버(50)를 포함해 구성된다.Including a
또, 상기 지상서버(50)에는, 통신부(40)에서 수신된 센싱신호를 저장장치에 입력된 평균 고장값과 비교하는 분석부(51)와; 상기 분석부(51)에서 비교분석한 센싱신호가 허용수치 이상 또는 이하인 경우 이상 센싱신호의 부속품 목록을 디스플레이부 및 알림음으로 출력하고, 상기 부속품 목록을 통신부(40)를 통해 철도차량으로 송신하는 경고부(52)와; 상기 경고부(52)의 이상 내용을 관리자 권한을 획득한 이동모바일장치에 전송하는 관리부(53)를 포함해 구성될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 객차모듈(20)에는, 송풍장치(10)의 유도전동부와 편성 칸 차체에 진동센서를 각각 구비하여, 상기 진동센서를 이용하여 적어도 10초 내지 10분 간격을 두고 유동전동부와 편성 칸 차제 진동신호를 검출하여 차량서버(30)에 센싱신호를 비교 갱신하는 진동센싱부가 포함될 수 있다. In addition, the
또, 상기 객차모듈(20)에는, 송풍장치(10)의 유도전동부와 편성 칸 차체에 데시벨센서를 각각 구비하여, 상기 데시벨센서를 이용하여 적어도 10초 내지 10분 간격을 두고 유도전동부와 편성 칸 차체 소음신호를 검출하여 차량서버(30)에 센싱신호를 비교 갱신하는 소음센싱부가 포함될 수 있다. In addition, the
또, 상기 디스플레이부(60)는. 철도차량의 번호 및 명칭을 부여해 출력하는 차량표시부(61)와; 상기 차량표시부(61)에 통신부(40)에서 송신된 센싱신호를 이용해 각 편성 칸 마다 구비된 송풍장치(10) 및 냉각팬(11)과 팬구동부의 번호 및 명칭을 부여해 출력하는 냉각표시부(62)를 포함하여 구성될 수 있다.Also, the
또한, 상기 지상서버(50)는, 분석부(51)의 비교결과에 따라 이상 센싱신호의 철도차량 및 부속품 번호를 디스플레이부(60)의 열차리스트 최상단에 자동 배치되게 구성할 수 있다.In addition, the
또, 상기 지상서버(50)는, 저장장치에 입력된 평균 고장값에서 적어도 5 내지 10%의 이상 또는 이하 구간에 고장예측구간을 더 형성해, 분석부(51)의 비교결과에 따라 이상 여부와 고장예측을 구분해 표시하도록 구성될 수 있다.In addition, the
이러한 본 발명에 의하면, 철도차량의 송풍장치에 대해 철도차량 및 각각의 편성 칸 별로 번호 또는 명칭을 부여하여 지상서버와 실시간 통신하면서 송풍장치 및 냉각팬의 운전상태에 대해 실시간 모니터링이 가능하여 철도차량의 운행 안전성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, a number or name is assigned to the blower device of a railroad car and each compartment, and real-time monitoring of the operating status of the blower device and cooling fan is possible through real-time communication with the ground server. Driving safety can be improved.
또, 편성 칸에 설치된 다수개의 송풍장치 진동과 소음을 각 편성 칸의 차체 소음과 함께 객차모듈에서 각각 수집하고, 상기 편성된 철도차량의 차량서버를 통해 취합하여 차량제어화면에 출력하거나 지상서버와 통신되도록 구성하여, 각각의 편성 칸을 교체 연결하여도 차량서버를 통해 각 편성 칸의 냉각팬 운전상태를 확인 및 고장 시 연동된 번호로 위치추적이 가능하여 신속한 정비가 가능해 차량운행 사고를 방지할 수 있다.In addition, the vibration and noise of multiple blowers installed in each compartment are collected from the passenger car module along with the body noise of each compartment, and are collected through the vehicle server of the configured railway vehicle and output on the vehicle control screen or through the ground server and It is configured to communicate, so even if each compartment is replaced and connected, the operation status of the cooling fan in each compartment can be checked through the vehicle server, and in case of malfunction, the location can be tracked using the linked number, enabling rapid maintenance and preventing vehicle accidents. You can.
그리고, 송풍장치 및 냉각팬의 운전상태를 진동 및 소음 데이터를 이용하여 고장판단 및 고장시점을 예측하도록 구성하여 보다 정확한 측정데이터를 통해 고장 및 예측 진단을 할 수 있어 작동부의 부품 파손 및 고장을 미연에 방지하고 계획적인 철도차량의 유지보수가 가능하여 제품 경쟁력을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.In addition, the operation status of the blower and cooling fan is configured to determine failure and predict the time of failure using vibration and noise data, allowing for failure and prediction diagnosis through more accurate measurement data, preventing damage and failure of operating parts. It also has the effect of improving product competitiveness by preventing and enabling planned maintenance of railway vehicles.
도 1은 본 발명인 철도차량용 냉각팬 고장진단 예측 시스템의 개략도.
도 2는 본 발명의 구성인 편성 칸의 개략도.
도 3은 본 발명인 철도차량용 냉각팬 고장진단 예측 시스템의 전체 블록도.
도 4는 본 발명인 철도차량용 냉각팬 고장진단 예측 시스템의 순서도.
도 5는 본 발명의 구성인 지상서버의 신호흐름을 도시한 플로우챠트. Figure 1 is a schematic diagram of the present inventor's cooling fan failure diagnosis prediction system for railway vehicles.
Figure 2 is a schematic diagram of a knitting compartment of the present invention.
Figure 3 is an overall block diagram of the present inventor's cooling fan failure diagnosis prediction system for railway vehicles.
Figure 4 is a flowchart of the present inventor's cooling fan failure diagnosis prediction system for railway vehicles.
Figure 5 is a flow chart showing the signal flow of the ground server, which is a configuration of the present invention.
본 발명인 철도차량용 냉각팬 고장진단 예측 시스템은, 철도차량의 열차 편성 칸마다 송풍장치 및 냉각팬의 위치정보와 진동 및 소음 등의 상태정보에 대한 데이터를 수집하여, 상기 데이터를 기준으로 송풍장치 및 냉각팬의 이상 여부를 판단해 철도차량의 운행 가능성을 파악 및 경고할 수 있도록 발명한 것이다.The inventor's cooling fan failure diagnosis and prediction system for railway vehicles collects data on the position information of the blower and cooling fan and status information such as vibration and noise for each compartment of the train, and based on the data, the blower and cooling fan It was invented to determine whether a cooling fan is abnormal and to identify and warn of the possibility of operation of a railway vehicle.
이하 본 발명에 따른 철도차량용 냉각팬 고장진단 예측 시스템의 구성을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.Hereinafter, the features of the cooling fan failure diagnosis and prediction system for railway vehicles according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 실시 예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can be subject to various changes and can have various forms, embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
먼저, 본 발명이 적용되는 철도차량용 냉각팬 고장진단 예측 시스템은, 크게 도 1 내지 도 5에서와 같이 철도차량의 편성 칸 마다 설치된 복수개의 송풍장치(10)에 대한 정보를 실시간으로 차량서버(30)에서 취합해 차량제어화면에 출력하거나 지상서버(50)에 전송하고, 상기 지상서버(50)에서 센싱신호를 평균신호와 비교해 정상 및 고장여부를 파악하고 고장예측을 경고함으로서 철도차량의 정비효율을 향상시키기 위한 시스템이다.First, the cooling fan failure diagnosis and prediction system for railway vehicles to which the present invention is applied provides information on the plurality of
이를 위해, 철도차량의 편성 칸 마다 설치되어 추진장치 및 에어컨장치 등에 전기를 공급하기 위한 견인전동기, 주변압기, 주변환장치. 보조전원장치 등에서 발생되는 열을 강제 배기시키기 위한 복수개의 송풍장치(10)가 각각 설치되는데, 상기 송풍장치(10)의 구성품인 전원공급단 또는 유도전동부와 편성 칸의 차체에 소음 및 진동 측정 센서를 각각 설치하여, 객차모듈(20)에서 센싱신호를 측정 및 수집하여 차량서버(30)에 제공한다.For this purpose, a traction motor, main voltage generator, and main exchange device are installed in each compartment of the railway vehicle to supply electricity to the propulsion system and air conditioning system. A plurality of
여기에서, 상기 편성 칸에 설치된 복수개의 센싱부는, 하나의 송풍장치(10)에서 측정된 센싱신호를 객차모듈에 다이렉트 제공하거나, 또는 객차모듈(20)에 포함된 복수개의 송풍장치(10)에서 측정된 센싱신호를 병합한 다음에 객차모듈(20)에 제공하는 것도 본 발명에 포함될 수 있다.Here, the plurality of sensing units installed in the configuration compartment directly provide the sensing signal measured by one
상기 객차모듈(20)은, 유동전동부와 편성 칸의 차체 진동을 측정하는 진동센싱부와, 소음을 측정하는 소음센싱부로 구분할 수 있으며, 상기 센싱부는 적어도 10초 내지 10분 간격으로 연속 측정하여 상기 센싱신호를 차량서버(30)에서 비교 갱신되게 구성한다.The
상기 진동센싱부는, 객착모듈(20)에 포함되어, 송풍장치(10)의 유도전동부와 편성 칸 차체에 각각 진동센서를 구비하여, 적어도 10초 내지 10분 간격을 두고 진동센서에서 검출된 유도전동부와 차체의 진동신호를 차량서버(30) 또는 지상서버(50)에서 비교함으로서, 부로아의 편심, 부분 파손 또는 이물질 유입, 베어링 손상등에 의한 진동의 변화를 검출해 철도차량의 정상 운행 중 발생하는 진동 신호에 의한 오류를 방지할 수 있도록 구성한다.The vibration sensing unit is included in the
또, 소음센싱부는, 객차모듈(20)에 포함되며, 송풍장치(10)의 유도전동부와 편성 칸 차체에 각각 데시벨센서를 구비하여, 적어도 10초 내지 10분 간격을 두고 진동센서에서 검출된 유도전동부와 차체의 소음신호를 차량서버(30) 또는 지상서버(50)에서 비교함으로서, 부로아의 편심, 부분 파손 또는 이물질 유입, 베어링 손상 등에 의한 냉각팬의 소음 변화를 검출해 철도차량의 정상 운행 중 발생하는 소음 신호에 의한 오류를 방지할 수 있도록 구성한다.In addition, the noise sensing unit is included in the
그리고, 상기 객차모듈(20)을 통해 각각 수집된 센싱신호는 차량서버(30)에 취합되어, 지상서버(50)에 무선통신으로 각 객차모듈(20의 센싱신호를 송신하게 되는데, 상기 차량서버(30)는 철도차량에서 기관사 및 통신장치 등이 구비된 칸에 설치되는 것이 바람직하며, 차량제어화면에 상기 객차모듈의 센싱신호를 출력하도록 구성해 기관사가 바로 확인할 수 있게 한다.In addition, the sensing signals collected through the
상기 통신부(40)는, 차량서버(30)에서 취합된 센싱신호를 지상서버(50)에 송신 또는 지상서버(50)의 정보를 차량서버(30)로 수신하도록 네트워크 연결되는데, 상기의 구성은 네트워크를 이용하여 지상서버(50)와 정보 교환이 가능한 연결구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크에는 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Netㄴork), NFC(Near Field Communication), 3G, 4G, 5G, LTE, Wi-Fi 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.The
지상서버(50)는, 상기 통신부(40)에서 송신된 센싱신호와 저장장치에 입력된 송풍장치의 구성품에 대한 평균 고장값을 비교하는 분석부(51)와, 상기 분석부(51)에서 비교분석한 센싱신호가 허용수치 이상 또는 이하인 경우 이상 센싱신호의 부속품 목록을 디스플레이부(60) 및 알림음으로 출력하고, 상기 부속품 목록을 통신부(40)를 통해 철도차량으로 송신하는 경고부(52)와, 상기 경고부(52)의 이상 내용을 관리자 권한을 획득한 이동모바일장치에 전송하는 관리부(53)를 포함해 구성될 수 있다.The
상기 지상서버(50)의 분석부(51)는, 저장장치에 입력된 평균 고장값과 차량서버(30)에서 송신된 센싱신호에서 측정된 전류, 온도, 회전수를 비교하여 이상 발생시 이를 경고 및 디스플레이부(60)에 표시하게 되는데, 상기 비교순서 및 평균 고장값은 사용자 및 관리자에 요구에 따라 설정값을 다르게 할 수 있다.The
여기에서, 상기 지상서버(50)는, 저장장치에 입력된 평균 고장값에서 적어도 5 내지 10%의 이상 또는 이하 구간에 고장예측구간을 더 형성해, 분석부(51)의 비교결과에 따라 송풍장치(10)의 각 구성품에 대한 이상 여부와 고장예측을 구분해 디스플레이부(60)에 표시하도록 구성된다.Here, the
따라서, 지상서버(50)에서는 철도차량 및 편성 칸에 다수 구비된 송풍장치(10)의 이상 유무 및 고장예측을 전체 진단하면서 디스플레이부(60)에 표시함으로서, 철도차량의 정비상태를 간편하게 확인할 수 있다.Therefore, the
상기 디스플레이부(60)는. 철도차량의 번호 및 명칭을 부여해 출력하는 차량표시부(61)와, 상기 차량표시부(61)에 통신부(40)에서 송신된 센싱신호를 이용해 각 편성 칸 마다 구비된 송풍장치(10) 및 냉각팬(11)과 유도전동부 등의 각 구성품에 대한 번호 및 명칭을 부여해 출력하는 냉각표시부(62)를 포함한다.The
여기에서, 상기 지상서버(50)의 분석부(51)를 통한 비교결과에 따라 이상 센싱신호가 측정된 철도차량 및 부속품 번호를 디스플레이부(60)의 열차리스트에서 최상단에 자동 배치되게 구성하여 관리자가 보다 신속히 상황에 대처할 수 있도록 한다.Here, according to the comparison result through the
상기와 같이 본 발명인 철도차량용 냉각팬 고장진단 예측 시스템을 적용한 실시 예를 설명하면, 지상서버(50)는 철도망에 운행 또는 대기 중인 철도차량의 열차편을 각각 지정하고, 상기 열차리스트를 디스플레이부(60)에 출력하는데, 상기 열차리스트에 열차편의 송풍장치에 대한 이상신호 여부를 간략히 표시해 관리자가 철도차량의 운전상태를 용이하게 감시할 수 있게 한다.As described above, an example in which the cooling fan failure diagnosis and prediction system for railway vehicles according to the present invention is applied, the
여기에서, 상기 지상서버(50)의 저장장치에는 송풍장치의 작동데이터 및 주변환경 변화에 따른 작동데이터 등을 축적해 고장이 발생되는 평균값이 저장되어 있어, 객차모듈(20)에서 측정된 센싱신호와 분석부(51)에서 비교분석하여 현재상태 및 고장 유무 및 고장발생 시점을 예측하게 된다.Here, the storage device of the
상기 센싱신호에 따른 분석을 위해서는 유동전동부와 차체의 진동 및 소음을 적어도 10초마다 각각 측정한 객차모듈의 센싱신호를 차량서버(30)에서 수집하고, 기관차의 디스플레이부에 센싱신호를 표시함과 아울러 통신부(40)를 이용해 지상서버(50)에 송신한다.In order to analyze the sensing signal, the sensing signal of the passenger car module that measures the vibration and noise of the moving transmission unit and the car body at least every 10 seconds is collected from the
상기 지상서버(50)는, 디스플레이부(60)의 차량표시부(61)에 열차리스트가 표시되면서, 상기 송풍장치의 이상이 발생된 해당 열차편의 리스트를 최상단에 자동배치시키면서 경고부(52)에서 경고음을 출력함과 아울러 관리자의 이동통신장치에 해당 내용을 경고발송하여 관리자가 신속히 확인할 수 있도록 한다. The
또한, 디스플레이부(60)의 차량표시부(61)는, 지상서버(50)의 관리부(53)에서 획득한 고장 예측 송풍장치에서 시간별, 기간별 등으로 구분해 리스트를 표시하도록 하고, 해당 철도차량의 편성 칸마다 구비된 송풍장치의 번호 및 리스트도 표현되면서 고장 유무 및 고장 예측 표시가 출력되게 한다.In addition, the
여기에, 상기 편성 칸의 리스트를 확대 표시하면서 해당 송풍장치 및 구성품의 번호와 위치를 출력하게 구성하여, 철도차량의 운행 및 정비과정에서도 부품 점검을 신속히 수행할 수 있도록 하고, 정비 및 점검 완료 시에는 정상 작동으로 표시되게 한다. Here, the list of the above-mentioned configuration columns is expanded and the numbers and locations of the relevant blowers and components are output, allowing quick inspection of parts during the operation and maintenance of railway vehicles, and upon completion of maintenance and inspection. It is displayed as normal operation.
이상에서와 같이 상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다. As described above, the above-described embodiments describe the most preferred examples of the present invention, but are not limited to the above embodiments, and it is clear to those skilled in the art that various modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention. .
10. 송풍장치 11. 냉각팬
20. 객차모듈 30. 차량서버
40. 통신부 50. 지상서버
51. 분석부 52. 경고부
53. 관리부 60. 디스플레이부
61. 차량표시부 62. 냉각표시부 10.
20.
40.
51.
53.
61.
Claims (7)
상기 객차모듈(20)에서 수집된 센싱신호를 취합하여 차량제어화면에 출력하는 차량서버(30)와;
상기 차량서버(30)에 취합된 센싱신호를 지상서버(50)에 송신 또는 지상서버(50)의 송신을 차량서버(30)로 수신하는 통신부(40)와;
상기 통신부(40)에서 송신된 센싱신호와 저장장치에 입력된 기준값과 비교하여 송풍장치(10)의 이상 유무 및 고장예측을 진단하여 디스플레이부(60)에 표시하는 지상서버(50)를 포함해 구성되며,
상기 객차모듈(20)에는,
송풍장치(10)의 유도전동부와 편성 칸 차체에 진동센서를 각각 구비하여, 상기 진동센서를 이용하여 적어도 10초 내지 10분 간격을 두고 유동전동부와 편성 칸 차제 진동신호를 검출하여 차량서버(30)에 센싱신호를 비교 갱신하는 진동센싱부가 포함되고,
상기 객차모듈(20)에는,
송풍장치(10)의 유도전동부와 편성 칸 차체에 데시벨센서를 각각 구비하여, 상기 데시벨센서를 이용하여 적어도 10초 내지 10분 간격을 두고 유도전동부와 편성 칸 차체 소음신호를 검출하여 차량서버(30)에 센싱신호를 비교 갱신하는 소음센싱부가 포함되고,
상기 지상서버(50)에는,
통신부(40)에서 수신된 센싱신호를 저장장치에 입력된 평균 고장값과 비교하는 분석부(51)와;
상기 분석부(51)에서 비교분석한 센싱신호가 허용수치 이상 또는 이하인 경우 이상 센싱신호의 부속품 목록을 디스플레이부 및 알림음으로 출력하고, 상기 부속품 목록을 통신부(40)를 통해 철도차량으로 송신하는 경고부(52)와;
상기 경고부(52)의 이상 내용을 관리자 권한을 획득한 이동모바일장치에 전송하는 관리부(53)를 포함해 구성되며,
상기 지상서버(50)는,
저장장치에 입력된 평균 고장값에서 적어도 5 내지 10%의 이상 또는 이하 구간에 고장예측구간을 더 형성해, 분석부(51)의 비교결과에 따라 이상 여부와 고장예측을 구분해 표시하도록 구성되고,
상기 지상서버(50)의 저장장치에는
송풍장치의 작동데이터 및 주변환경 변화에 따른 작동데이터를 축적해 고장이 발생되는 평균값이 저장되며, 객차모듈(20)에서 측정된 센싱신호와 분석부(51)에서 비교분석하여 현재상태 및 고장 유무 및 고장발생 시점을 예측하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 냉각팬 고장진단 예측 시스템.
A passenger car module (20) that measures and collects sensing signals from a plurality of blowers (10), a cooling fan (11), and sensors installed in the fan driving unit, respectively, provided in each compartment of the railway vehicle;
a vehicle server (30) that collects the sensing signals collected from the passenger car module (20) and outputs them on a vehicle control screen;
a communication unit 40 that transmits the sensing signal collected by the vehicle server 30 to the ground server 50 or receives the transmission from the ground server 50 to the vehicle server 30;
Including a ground server 50 that diagnoses abnormalities and failure predictions of the blower 10 by comparing the sensing signal transmitted from the communication unit 40 with the reference value input to the storage device and displays it on the display unit 60. It is composed,
In the carriage module 20,
A vibration sensor is provided on the induction transmission unit of the blower 10 and the vehicle body of the configuration compartment, and the vibration sensor is used to detect vibration signals from the induction transmission unit and the configuration compartment vehicle at intervals of at least 10 seconds to 10 minutes to the vehicle server. (30) includes a vibration sensing unit that compares and updates the sensing signal,
In the carriage module 20,
A decibel sensor is provided on the induction unit and the compartment car body of the blower 10, and the decibel sensor is used to detect noise signals from the induction unit and the compartment car body at intervals of at least 10 seconds to 10 minutes to detect the noise signal of the induction unit and the compartment car body. (30) includes a noise sensing unit that compares and updates the sensing signal,
In the ground server 50,
an analysis unit 51 that compares the sensing signal received from the communication unit 40 with the average failure value input to the storage device;
If the sensing signal compared and analyzed by the analysis unit 51 is above or below the allowable value, a list of accessories for the abnormal sensing signal is output to the display unit and a notification sound, and the list of accessories is transmitted to the railway vehicle through the communication unit 40. a warning unit 52;
It is configured to include a management unit 53 that transmits abnormal contents of the warning unit 52 to a mobile device that has acquired administrator authority,
The ground server 50,
A failure prediction section is further formed in a section that is at least 5 to 10% above or below the average failure value input to the storage device, and is configured to display the abnormality and failure prediction separately according to the comparison result of the analysis unit 51,
In the storage device of the ground server 50,
The operating data of the blower and operating data according to changes in the surrounding environment are accumulated to store the average value at which a failure occurs, and the sensing signal measured by the passenger car module 20 is compared and analyzed by the analysis unit 51 to check the current status and whether there is a failure. and a cooling fan failure diagnosis prediction system for railway vehicles, characterized by predicting the time of failure.
상기 디스플레이부(60)는.
철도차량의 번호 및 명칭을 부여해 출력하는 차량표시부(61)와; 상기 차량표시부(61)에 통신부(40)에서 송신된 센싱신호를 이용해 각 편성 칸 마다 구비된 송풍장치(10) 및 냉각팬(11)과 팬구동부의 번호 및 명칭을 부여해 출력하는 냉각표시부(62)가 포함되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 냉각팬 고장진단 예측 시스템.
According to clause 1,
The display unit 60 is.
a vehicle display unit 61 that assigns and outputs the number and name of the railroad vehicle; A cooling display unit (62) that assigns and outputs the numbers and names of the blower (10), cooling fan (11), and fan driving unit provided in each compartment using the sensing signal transmitted from the communication unit (40) to the vehicle display unit (61). ) A cooling fan failure diagnosis prediction system for railway vehicles, characterized in that it includes.
상기 지상서버(50)는,
분석부(51)의 비교결과에 따라 이상 센싱신호의 철도차량 및 부속품 번호를 디스플레이부(60)의 열차리스트 최상단에 자동 배치되게 구성한 것을 특징으로 하는 철도차량용 냉각팬 고장진단 예측 시스템.
According to clause 1,
The ground server 50,
A cooling fan failure diagnosis prediction system for railway vehicles, characterized in that the railway vehicle and accessory numbers of abnormal sensing signals are automatically placed at the top of the train list of the display unit (60) according to the comparison results of the analysis unit (51).
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