"이 포스팅은 쿠팡 파트너스 활동의 일환으로, 이에 따른 일정액의 수수료를 제공받습니다."열차 운행 전과 도중에 ATP 시스템 기능 모니터링 장치의 중요성
열차 운행 전/중 ATP 시스템 기능감시장치의 중요성과 원격 점검 가능성
철도 ATP(Automatic Train Protection) 시스템에서 사용되는 발리스(balise)는 선로 안에 설치되어 열차의 위치 정보 및 다양한 정보를 전송하는 장치입니다. 발리스는 전자태그 방식으로 작동하며, 선로 안에 설치된 발리스 리더(Reader)가 발리스의 정보를 읽어들입니다. 이를 통해 열차의 위치를 파악하고, 특정 구간에서의 최고 허용 속도, 제한속도, 정지지점 등 다양한 정보를 제공합니다. 이러한 정보를 기반으로 ATP 시스템은 열차의 운행을 자동으로 제어하며, 안전성을 높입니다. 발리스는 철도 ATP 시스템의 핵심 기술 중 하나입니다. ATP 기능감시장치는 열차가 운행 중에 발리스를 통하여 차상 ATP 시스템으로 LEU(Line-side Electronic Unit)에서 제공된 지상 정보가 정확하게 전송되었는지를 확인할 수 있어야 합니다. 열차가 운행하지 않을 때 발리스에서 차상 ATP 시스템으로 전송될 지상 정보가 올바른 것인지를 원격으로 점검할 수 있어야 합니다.
열차 안테나와 발리스 간의 통신 방식과 ATP 기능감시장치의 데이터 수집 요구사항
철도 ATP 발리스 안테나는 ATP가 설치된 철도 구간에서 ATP 차량의 현재 위치를 확인하기 위해 사용되는 장비입니다. 발리스 안테나는 발신 안테나(27.095㎒)와 수신 안테나(4.25㎒)로 구성되어 있습니다.
- 발리스 안테나에서는 차량에 부착된 ATP 송신기로부터 발신된 신호를 받아 즉시 수신 안테나로 전송합니다. 이후 수신 안테나에서는 수신된 신호를 분석하여 차량의 현재 위치를 확인합니다. 이를 통해 ATP가 설치된 철도 구간에서 차량의 위치와 속도를 실시간으로 파악하고, 이에 따라 필요한 조치를 취할 수 있습니다.
- 열차 안테나와 발리스 간의 통신은 유도 결합에 기초하며, 열차가 발리스를 통과 시, 열차 차량 아래 부분에 설치된 열차 안테나는 발리스 일렉트로닉스에 전력을 공급하기 위해 27.095㎒ 주파수를 갖는 신호를 전송하여 발리스가 텔레그램 데이터를 차상으로 전송하기 위한 전력을 공급합니다.
- 발리스로부터 차량으로 전송된 데이터는 4.234㎒ ± 175㎑로 조절되는 주파수와 564kbit/s의 비트 비율로 차상으로 전송되는데, ATP 기능감시장치는 차상으로 전송되는 텔레그램 데이터를 본 요구 사양서에서 제시한 안테나를 이용하여 차상으로 전송되는 데이터를 수집하여야 합니다.
- 철도 ATP(ATP - Automatic Train Protection) 시스템에서 발리스(balise)는 열차의 위치를 정확하게 식별하는 데 사용되는 무선 신호 송신기입니다. balise는 기차가 통과하는 지점에 설치되며, 레일의 사이에 설치됩니다. 이 신호 송신기는 무선 신호를 발생시켜 기차의 장치에서 감지되도록 합니다.
- 기차의 장치는 이 신호를 수신하여 열차의 위치를 식별하고, 그에 따라 적절한 제어 조치를 취합니다. ATP 시스템은 이렇게 수집된 정보를 사용하여 기차의 속도와 위치를 모니터링하며, 열차가 안전한 속도로 운행되도록 보호합니다.
따라서, 발리스(balise)는 ATP 시스템에서 핵심적인 역할을 수행하며, 철도 운행 안전성을 보장하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.
원격에서 발리스 동작상태 감시를 위한 감시 시스템 및 데이터 전송 방식
원격지에서 발리스의 동작상태 감시(열차 운행하지 않을 때)는 감시시스템에서 발리스의 정상 동작 유무를 확인하기 위하여 감시 시작 신호를 ATP 기능감시부로 전송합니다. 감시 시작 신호는 광 통신망을 통하여 ATP 기능감시부의 이더넷 광 컨버터로 전송됩니다. TCP/IP 인터페이스로 수신된 감시 시작 신호는 ATP 기능감시부의 제어부로 전송됩니다. 수신된 감시 시작 신호를 제어부가 인지하여야 하며, 텔레파워링 신호를 발리스가 인식할 수 있는 세기의 신호로 증폭하여 발리스의 하부에 설치된 루프 송신 안테나로 전송하여야 합니다.
열차 운행 중 원격에서 발리스 동작상태 감시를 위한 데이터 전송 방식
원격지에서 발리스의 동작상태 감시(열차 운행시)는 발리스가 설치된 지역을 열차가 진행할 때, 차상에 설치된 열차 안테나는 발리스에 전력을 공급하기 위해 지상으로 27.095㎒의 주파수 신호를 전송합니다. 발리스로부터 차상으로 전송된 데이터는 4.234㎒ ± 175㎑로 조절되는 주파수, 564kbit/s의 비트 비율로 전송됩니다.
가변 발리스의 신호 정보를 수집하여 감시시스템에서 확인하는 방법
철도 ATP에서 LEU는 "Line-side Electronic Unit"의 약어로, 철도 신호와 통신 시스템에서 중요한 역할을 하는 장비 중 하나입니다. LEU는 열차와 신호 시스템 간의 통신을 담당하며, 신호 정보를 처리하여 열차의 속도, 위치, 방향 등을 파악합니다. 또한 LEU는 ATP 시스템에서 열차와 신호 시스템 사이의 인터페이스 역할도 수행합니다. LEU에서 전송된 신호정보를 저장한 가변 발리스의 정보를 발리스 하부에 설치된 루프 수신안테나를 이용하여 차상으로 전송되는 신호정보를 수집하여 감시시스템의 사용자 콘솔에 표시합니다. 감시시스템에서는 가변 발리스의 정상 동작 유무를 열차 운행 중에 확인할 수 있습니다. 철도 ATP(ATP - Automatic Train Protection) 시스템에서 발리스(balise)에서 전송되는 정보에는 기차의 위치, 최대 허용 속도, 신호기 정보 등이 포함됩니다. 이러한 정보는 기차와 ATP 시스템 사이에서 교환되며, 열차가 안전한 속도로 운행되도록 보호합니다.
- 발리스(Balise)는 무선 신호 송수기로써, 고주파 신호를 발생시켜 기차 장치에서 수신되도록 합니다. 이 신호에는 Balise ID(발리스 식별 번호), Balise Group ID(발리스 그룹 식별 번호), 전송 데이터, 검사 코드 등이 포함됩니다. 기차의 ATP 시스템은 이 정보를 분석하여 기차의 위치와 최대 허용 속도를 계산하고, 기차를 제어하기 위해 필요한 추가 정보를 추출합니다.
- 발리스(balise)에서는 신호기 정보도 전송됩니다. 이 신호기 정보는 다음 신호기의 정보를 포함하며, 기차의 운행 속도를 제어하는 데 사용됩니다. 이러한 정보는 기차 운행 안전성을 보장하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.
발리스 하부 루프 수신 안테나를 이용한 ATP 지상 장치의 텔레그램 신호 수집과 전송
ATP 지상 장치인 발리스의 하부에 루프 수신 안테나를 설치하여 발리스의 하부에도 생성되는 주파수(신호정보-텔레그램신호)를 수집합니다. 안테나를 이용하여 수집된 텔레그램 신호는 ATP 기능감시부로 전송됩니다. ATP 기능감시부는 수집된 텔레그램 신호를 FSK 복조하여 차상으로 전송된 텔레그램 신호를 복조하고 이 텔레그램 신호를 제어부가 TCP/IP 인터페이스를 통하여 이더넷 광 컨버터로 전달하여 광 통신망을 거쳐 감시시스템으로 전송됩니다.
철도 ATP 발리스 텔레그램은 ATP 기반의 철도 자동화 시스템에서 사용되는 통신 프로토콜 중 하나입니다. 발리스 텔레그램은 열차와 역사 간의 통신에 사용되며, 열차의 정보 및 제어 명령을 전송합니다. 이를 통해 ATP 시스템은 열차의 위치, 속도, 브레이크 및 가속도 등의 정보를 수집하고, 필요에 따라 열차를 자동으로 제어할 수 있습니다. 발리스 텔레그램은 표준화된 형식으로 정의되어 있으며, 국제 철도 기술 협회 (UIC)에서 표준화되었습니다.
철도 ATP 운영에 대한 주의 사항
철도 ATP는 안전한 운행을 위해 중요한 장비이므로 다음과 같은 주의 사항이 있습니다.
- 철도 ATP 시스템 운영 규정에 따라 정기적인 검사와 유지보수가 필요합니다. 이를 소홀히 하면 안전상의 문제가 발생할 수 있습니다.
- 철도 ATP는 전기 신호를 기반으로 운영되는 시스템이므로 외부 전자기파 또는 방사선 등의 영향을 받을 수 있습니다. 이러한 영향으로 인해 시스템 동작에 문제가 생길 수 있으므로, 철도 ATP 설치 위치의 전자파 환경 조사와 보호 대책이 필요합니다.
- 철도 ATP 시스템은 고도의 안정성이 요구되는 장비이므로, 운영자는 철도 ATP 시스템 운영에 대한 충분한 지식과 경험이 필요합니다. 실수로 잘못된 조작을 하면 사고로 이어질 수 있으므로, 학습과 교육을 통해 철도 ATP 운영에 대한 지식과 노하우를 충분히 습득해야 합니다.
- 철도 ATP 시스템에 대한 악의적인 해킹, 침입, 고장 유발 등의 사건이 발생할 가능성이 있습니다. 따라서 보안 대책을 마련하고, 주기적으로 보안 상태를 점검해야 합니다.
- 철도 ATP 시스템과 관련된 모든 인력은 안전성, 신뢰성, 무결성, 기밀성 등을 보장하기 위해 철도 안전기술 인증을 받은 기업 또는 조직에서 근무해야 합니다. 또한, 관련 법규와 규정을 준수하고, 이를 위반하면 엄격한 처벌을 받을 수 있습니다.
철도 ATP 장애 유형 정리
- 하드웨어 장애: ATP 시스템의 하드웨어 구성 요소 중 하나가 고장이나 오작동하는 경우입니다. 이는 센서, 전자 회로, 신호 처리 장치 등의 문제로 인해 발생할 수 있습니다.
- 소프트웨어 장애: ATP 시스템의 소프트웨어 프로그램이 오류를 가지거나 예상치 못한 동작을 하는 경우입니다. 소프트웨어 버그, 프로그래밍 오류, 데이터 처리 오류 등이 원인이 될 수 있습니다. 대표적으로 오류 텔레그램이 발생하였을 때입니다.
- 통신 장애: ATP 시스템의 각 구성 요소 간의 통신이 실패하는 경우입니다. 통신 채널의 끊김, 데이터 전송 오류, 네트워크 문제 등이 통신 장애의 원인이 될 수 있습니다.
- 전원 공급 장애: ATP 시스템이 전원을 공급받는 시스템의 고장 또는 전원 공급 장치의 문제로 인해 작동하지 않는 경우입니다. 전원 공급 장치의 고장, 전기 손실, 배터리 방전 등이 전원 공급 장애의 원인이 될 수 있습니다.