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KR200248315Y1 - 통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템 - Google Patents

통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템 Download PDF

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KR200248315Y1
KR200248315Y1 KR2020010019887U KR20010019887U KR200248315Y1 KR 200248315 Y1 KR200248315 Y1 KR 200248315Y1 KR 2020010019887 U KR2020010019887 U KR 2020010019887U KR 20010019887 U KR20010019887 U KR 20010019887U KR 200248315 Y1 KR200248315 Y1 KR 200248315Y1
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South Korea
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signal
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digital transmission
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KR2020010019887U
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Inventor
김규봉
심종득
오상현
하태범
Original Assignee
인천광역시 지하철공사
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Abstract

본 고안은 도시 지하철도나 전철 등의 디지털전송설비의 고장 또는 장애가 발생시 금속케이블로 자동 스위칭되어 전송할 수 있는 통신전송로 이중계 시스템에 관한 것으로서, 도시 지하철 또는 전철등의 통신전송로 시스템에 있어서, 기지국에 설치되어 디지털전송설비의 1회선을 통해 통신관제실의 중앙제어설비와 역 신호운전취급실의 제어판넬로 저주파의 감시용 신호를 합성 송출하는 감시신호발생장치와, 통신관제실의 중앙제어설비 및 역 신호운전취급실의 제어판넬에 설치되어 상기 감시신호발생장치의 송출된 감시신호를 입력받고 입력신호가 없으면 내부의 중앙처리장치(CPU)에 의해서 제어신호를 출력하는 감지신호수신장치와, 상기 감시신호수신장치로부터 출력되는 제어신호에 의해서 상기 디지털전송설비를 절체하고 금속케이블로 통신전송선로를 변경시켜주는 계전기 회로부, 및 상기 감시신호수신장치에 의한 직류전원을 상기 기지국의 계전기 회로부에 공급하기 위한 절체신호용 제어라인을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템{AUTOMATIC PROTECTION SWITCHING SYSTEM FOR COMMUNICATION STABILITY}
본 고안은 통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 도시 지하철도나 전철 등의 디지털전송설비의 고장 또는 장애가 발생시 금속케이블로 자동 스위칭되어 전송할 수 있는 통신 전송선로 이중계 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 도시철도 및 전철 분야에서 종래의 통신전송선로 시스템은 광 네트워크를 이용하는 디지털전송설비(DTS : Digital Transmission System)를 주로 사용하는바, 이때, 주된 전송선로인 디지털전송선로가 고장시에는 종합관제실 또는 신호운전취급실의 전동차 운영요원과 전동차 승무원 사이의 전동차무선전화가 완전히 두절되고 통신할 수 있는 방법이 없게 되어 대형사고 위험이 상존하게 되는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 광케이블 등으로 이루어진 디지털전송선로의 장애 및 고장시에 이를 감지하기 위하여 전동차 무선전화설비의 통화라인 상에 저주파감시용 신호를 전송하여 감시장치에서 감시함으로써 장애 및 고장시에 각 역간에 안내게시기등 일부 장비를 운용하기위애 기 포설되어 있는 금속케이블의 여분의 회선으로 구성된 통신선로로 자동 스위칭되는 시스템을 제공하는데 있다.
도 1은 본 고안에 따른 통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템의 개념도이고,
도 2는 본 고안에 따른 통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템의 기지국과 통신관제실간 회로구성도이며,
도 3은 본 고안에 따른 통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템의 기지국과 역 신호운전취급실간 회로구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 전동차무선설비 12 : 통신관제실
14 : 기지국 16 : 중앙제어설비
18 : 감시신호수신장치 20 : 감시신호발생장치
22 : 신호운전취급실 32 : 디지털전송설비
34 : 금속케이블 44 : 계전기 회로부1
56 : 리셋스위치
본 고안은 통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템에 관한 것으로서, 통신관제실의 중앙제어설비와 하나 이상의 기지국 또는 상기 기지국과 일대일로 연결되는 신호운전취급실의 제어판넬간에 광케이블(Optical Fiber)로 연결되어 음성 및 데이터를 송수신하는 디지털전송설비(Digital Transmission System)와 상기 기지국 장치와 상기 통신관제실의 중앙제어설비 및 상기 신호운전취급실 제어판넬간에 상기 이유로 기시설되어 있는 금속케이블로 이중 구성함으로써 전동차와 무선데이터 및 보이스(VOICE)를 안정적으로 송,수신하기 위한 도시지하철도 또는 전철등의 통신전송선로 이중계 시스템에 관한것으로써, 상기 기지국에 설치되어 상기 디지털전송설비의 1회선을 상기 통신관제실의 중앙제어설비와 신호운전취급실의 제어판넬로 저주파의 감시용 신호를 송출하는 감시신호발생장치와, 상기 통신관제실의 중앙제어설비 및 신호운전취급실의 제어판넬 내부에 설치되어 상기 감시신호발생장치의 송출된 감시신호를 입력받고 입력신호가 없으면 내부의 중앙처리장치(CPU)에 의해서 계전기동작신호를 출력하는 감지신호수신장치와, 상기 감시신호수신장치로 부터 출력되는 계전기동작신호에 의해서 상기 디지털전송설비를 절체하고 금속케이블로 통신전송선로를 변경시켜주는 계전기 회로부 및 상기 감시신호수신장치에 의한 직류전원을 상기 기지국의 계전기 회로부에 전송하기 위한 절체신호용 제어라인(금속케이블1회선)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 고안에 따른 통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템를 첨부된 도면을 참고로하여 이하에 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템의 개념도이고, 도 2는 본 고안에 따른 통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템의 기지국과 통신관제실간 회로구성도이며, 도 3은 본 고안에 따른 통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템의 기지국과 역 신호운전취급실간 회로구성도이다.
도 1의 개념도에 따르면, 전동차무선설비(10)와 데이터를 송,수신하는 하나의 통신관제실(12)은 하나 이상의 기지국과 연결되며, 상기 통신관제실(12)의 중앙제어설비(16) 내부에 설치되는 감시신호수신장치(18)는 하나 이상의 기지국(14)에 설치되는 감시신호발생장치(20)로 부터 출력되는 감시용 신호를 입력받아 기지국(14)과 통신관제실(12) 사이의 통신전송선로의 정상동작 및 고장 등을 감시하게 되며, 또한 상기 기지국1(14)의 감시신호발생장치(20)로부터 출력되는 감시용 신호를 일대일로 수신하는 신호운전취급실1(22)의 제어판넬내부에 설치되는 감시신호수신장치(24)에서 수신하여 기지국1(14)과 신호운전취급실1(22)의 통신전송선로의 정상 유무를 감시하고 기지국2(26)는 신호운전취급실2(28)와 감시용 신호를 송,수신하게 된다.
도 2의 기지국과 통신관제실간 회로구성도에 따르면, 기지국 내의 기지국장치(30)와 통신관제실 내의 중앙제어설비(16) 사이에는 광케이블(Optical Fiber)로 연결되어 음성 및 데이터를 송,수신하는 디지털전송설비(DTS : Digital Transmission System)(32)와 안내표시(TDI)등의 일부 기능만을 통신하도록 설치되는 금속케이블(Metal Cable)(34)로 구성된다.
기지국 내의 기지국장치(30)는 통신관제실의 중앙제어설비(16)와 연결되어 전동차와 무선통화를 하기위한 장치로서, 디지털전송설비(32)의 회선을 사용해서 송신음성, 수신음성, 엠에스케이(MSK)제어신호를 송수신한다.
상기 디지털전송설비(32)의 회선이 고장이거나 또는 장애가 발생시에 전동차와의 무선통화의 두절을 방지하기 위해 고장감시용으로 디지털전송설비의 1회선(36)과 절체신호 제어라인(38 ; 금속케이블1회선)을 기지국장치(30)와 중앙제어설비(16) 사이에 설치된다.
상기와 같이 연결되는 기지국 내의 기지국장치(30)는 톤 제너레이터(TONE Generator) 기능을 가지고 있는 감시신호발생장치(20)를 일측에 구비하여 상기 디지털전송설비의 1회선(36 ; 전동차 무선전화설비 통화라인)상에 중첩하여 감시용 신호(Signal)를 항상 송신하며, 상기 감시용 신호(Signal)는 약 250Hz 대역의 저주파로서 기지국장치(30)에서 사용하는 음성주파수인 300Hz∼3400Hz를 벗어난 저주파 대역을 사용하여 음성신호 및 시스템 제어신호(MSK신호) 전송시에 간섭이나 영향을 주지 않도록 구성된다.
상기 감시신호발생장치(20)로 부터 송신되는 감시용 신호는 디지털전송설비의 1회선(36)을 통해 통신관제실의 중앙제어설비(16)의 내부에 구비되는 감시신호수신장치(18)의 톤 디코더(TONE Decoder)에 의해서 검출되어 감시신호수신장치(18)의 내부 중앙처리장치(CPU)(40)에 전송되며, 정상신호인지 아니면 고장신호인지를 판별하고, 정상신호이면 계속해서 감시를 하고 고장신호이면 계전기동작신호를 출력한다.
상기 중앙처리장치(40)로부터 출력된 계전기동작신호에 의해 전원부(42)가 온(ON)되고 이로부터 직류(DC) 24V의 전원을 공급받아 계전기 회로부1(44)의 계전기(46)들이 동작하게 된다.
상기 계전기(46)들의 동작으로 인해 통신관제실의 중앙제어설비(16)내에 있는 스위치1(48)에 의해 스위칭 변환되어, 기존에 연결되어 있던 디지털전송설비(32)의 모든 회선들이 절체되고, 금속케이블(34)로 연결된다.
상기 중앙처리장치(40)는 감시의 정확도를 향상시키기 위해 감시용 신호가 2∼3초간 정지시 금속케이블(34)로 자동절체 되도록 감시 기능의 타이밍 조절이 가능하도록 구성됨이 바람직 하다.
아울러, 상기 전원부(42)의 직류(DC) 24V의 전원은 상기 중앙관제설비(16)의 계전기(46)들 뿐만아니라, 중앙제어설비(16)과 기지국장치(30) 사이에 설치되는 절체신호 제어라인(38)을 통해서 상기 기지국장치(30)의 계전기 회로부2(50)의 계전기(52)들을 동작시켜 기지국의 기지국장치(30) 내에 있는 스위치2(54)에 의해 스위칭 변환되어, 기존에 연결되어 있던 디지털전송설비(32)의 모든 회선들이 절체되고, 금속케이블(34)로 연결되는데, 기지국장치(30)와 중앙제어설비(16) 사이의 거리가 약 4~15Km 정도이므로 전원부(42)에서 공급되는 전원신호가 기지국장치(30)에 도달되면 금속케이블 선로 특성상 신호가 감쇠하게 되어 정확한 계전기 회로부2(50)의 제어가 어렵기 때문에 기지국장치(30)의 일측에 포토커플러를 채용하여 미약한 전원신호에도 수신가능하도록 하여 전원신호가 인가되면 기지국장치(30)내의 직류 12V의 전원을 공급받아 계전기 회로부2(50)의 계전기(52)들을 동작하게 된다.
금속케이블(34)로 일시 전환되어 임시로 통신을 하던 중에 절체된 디지털전송설비(32)의 모든 장치들의 장애복구 및 점검이 끝난 직후 고장감시신호가 다시 송출되게하여 감시장치에서는 감시신호의 정상유무를 판별 자동적으로 디지털전송 설비 (32)로 모든 회선을 절체시키게된다.
또한, 운용자가 수동조작으로 디지털전송설비(32)로 회선을 복귀할 수 있는 리셋스위치(Reset Switch)(56)가 설치되어 상기 리셋스위치(Reset Switch)(56)가 온(ON)되면 계전기들을 동작시키기 위한 전원부(42)의 직류(DC) 24V의 전원을 차단하여 계전기의 동작을 오프(OFF) 시키게 되며 이에 따라 스위치1(48)과 스위치2(54)는 원상복귀되어 디지털전송설비(32)를 통해서 데이터를 송수신하게 된다.
감시신호수신장치(18)에는 녹색램프와 적색램프와 경고음발생기를 부가 설치함으로써 정상상태 하에서는 정상동작을 표시하는 녹색램프가 작동하도록 하고, 고장 상태에서는 적색램프와 경고음발생기가 작동하도록 함이 바람직 하다.
아울러, 상기 감시신호수신장치는 디지털전송설비에서 금속케이블(MetalCable)로 절체되어 사용시에 하나 이상의 기지국장치들이 장거리 구간에 상이한 장소에 설치되므로 기지국 거리에 따라서 통화용 음송신호의 손실을 보상하기 위해 감시신호발생장치 및 감시신호감시장치의 송신회선 송신단 측에 금속케이블 선로손실 이득보상용 증폭기 및 증폭율 조정을 위한 가변조정자를 포함하여 구성됨이 바람직 하다.
도 3의 기지국과 역 신호운전취급실간 회로구성도에 따르면, 기지국의 기지국장치(30)와 신호운전취급실의 제어판넬(Panel)(60) 사이에는 광케이블(Optical Fiber)로 연결되어 음성 및 데이터를 송수신하는 디지털전송설비(DTS : Digital Transmission System)(62)와 안내표시(TDI)등의 일부 기능만을 통신하도록 설치되는 금속케이블(Metal Cable)(64)로 구성되며 이하 설치되는 신호운전취급실의 제어판넬(60)로 저주파의 감시신호를 송출하는 감시신호발생장치(20), 신호운전취급실에 설치되어 상기 감시신호발생장치(20)의 송출된 감시신호가 고장신호이면 직류전원(DC)을 출력시켜 주는 감시신호수신장치(22), 상기 감시신호수신장치(22)로 부터 출력되는 직류전원에 의해서 상기 디지털전송설비(62)를 절체하고 금속케이블(64)로 통신전송선로를 변경시켜주는 계전기 회로부3(66), 상기 감시신호수신장치(22)에 의한 직류전원을 상기 기지국의 계전기 회로부2(50)에 전송하기 위한 절체신호용 제어라인(72), 및 상기 계전기 회로부2(50)와 계전기 회로부3(66)에 의해서 절체된 디지털전송설비(62)가 정상동작되면 상기 계전기 회로부2(50)와 계전기 회로부3(66)에 공급되는 직류전원을 차단하여 상기 금속케이블(64)을 절체하고 상기 디지털전송설비(62)로 통신전송선로를 복구시켜주는 리셋스위치(Reset Switch)(74)의 기능 및 작용은 기지국과 통신관제실 사이의 시스템 구성과 동일하다.
이상과 같이 본 고안의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 고안의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 고안의 일실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 고안의 권리범위가 미친다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 고안에 따른 통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템은 디지털전송선로의 정상 및 고장상태를 감시하여 고장이면 디지털전송선로를 절체하고 금속케이블을 사용하여 통신하므로 도시 지하철도 및 전철의 안정 운행에 절대적인 전동차무선전화 시스템에 대하여 안정적인 통화로 이중계 시스템을 구축함으로써 전동차의 안정운행에 매우 효과적이다.
또한, 기존의 일부 기능만을 수행하기 위해 설치되어 있는 여유 금속케이블 회선을 적극 활용하여 안정된 통신 전송선로 이중계 시스템을 구축함으로써 전동차무선 통화로의 안정된 이중계망을 구축하는데 소요되는 막대한 비용을 절감하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 통신관제실의 중앙제어설비와 하나 이상의 기지국의 기지국장치 및 상기 기지국의 기지국장치와 일대일로 연결되는 신호운전취급실의 제어판넬간에 광케이블(Optical Fiber)로 연결되어 음성 및 데이터를 송수신하는 디지털전송설비(Digital Transmission System)와 상기 기지국의 기지국장치와 상기 통신관제실의 중앙제어설비 및 상기 신호운전취급실의 제어판넬간에 연결되어 안내표시(TDI)등의 일부 기능만을 위해 기설치된 금속케이블(Metal Cable)로 이중구성함으로써 전동차와 음성 및 데이터를 안정적으로 송,수신하기 위한 도시 지하철도 또는 전철등의 통신선로 시스템에 있어서,
    상기 기지국에 설치되어 상기 디지털전송설비의 1회선을 통해 상기 통신관제실의 중앙제어설비와 신호운전취급실의 제어판넬로 저주파의 감시용 신호를 송출하는 감시신호발생장치;
    상기 통신관제실의 중앙제어설비 및 신호운전취급실의 제어판넬 내부에 설치되어 상기 감시신호발생장치의 송출된 감시신호를 입력받고 입력신호가 없으면 내부의 중앙처리장치(CPU)에 의해서 계전기동작신호를 출력하는 감지신호수신장치;
    상기 감시신호수신장치로 부터 출력되는 계전기동작신호에 의해서 상기 디지털전송설비를 절체하고 금속케이블로 통신전송선로를 변경시켜주는 계전기 회로부; 및
    상기 감시신호수신장치에 의한 직류전원을 상기 기지국의 계전기 회로부에전송하기 위한 절체신호용 제어라인;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 계전기 회로부는 절체된 디지털전송설비가 정상상태로 복구되면 상기 계전기 회로부에 공급되는 직류전원을 차단하여 상기 금속케이블을 절체하고, 상기 디지털전송설비로 통신전송선로의 복구를 위해 운용자가 사용하기 위한 리셋스위치(Reset Switch)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 감시신호발생장치는 250Hz 대역의 저주파 감시신호를 출력하는 톤 발생기(TONE Generator)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 감시신호수신장치는 정상동작을 표시하는 녹색램프와 고장신호를 표시하는 적색램프와 경고음발생기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 감시신호수신장치는 디지털전송설비에서 금속케이블(Metal Cable)로 절체되어 사용시에 하나 이상의 기지국장치들이 장거리 구간에 상이한 장소에 설치되므로 기지국 거리에 따라서 통화용 음송신호의 손실을 보상하기 위해 감시신호발생장치 및 감시신호감시장치의 송신회선 송신단 측에 금속케이블 선로손실 이득보상용 증폭기 및 증폭율 조정을 위한 가변조정자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 안정화를 위한 자동 보호 스위칭 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100730373B1 (ko) * 2005-07-07 2007-06-19 주식회사 혁신전공사 철도 신호 분산형 광신호 전송보드
KR100765351B1 (ko) 2006-08-31 2007-10-10 주식회사 인켈 이중 광선로를 이용한 수동 광통신망 시스템

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