로컬관제용 열차무선방호장치

로컬관제용 열차무선방호장치
(Train Radio Protection Device for Local Train Control)

 

1. 적용범위
(1) 이 규격서는 열차 또는 선로상의 사고 발생 시 사고 지역에 진입하는 열차를 정지시킬 수 있도록 전파(이하 “방호전파”라 한다)를 송신하는 로컬관제용 열차무선방호장치와 이의 부속품(이하 “장치”라 한다)에 대하여 적용한다.
(2) 관계 법령 및 계약조건 등 사업수행에 필요한 전반적인 절차와 계약상대자 준수사항 등에 대하여 적용한다.

 

2. 적용규격 및 단위
2.1 적용규격
(1) 한국산업규격(KS)
(2) 한국철도표준규격(KRS)
(3) 전파법 및 동법 시행령 및 시행규칙
(4) 무선설비규칙 및 무선설비기준(국립전파연구원 고시)
(5) 방송통신기자재 등의 적합성평가에 관한 고시
(6) 소프트웨어 진흥법 및 동법 시행령
(7) 정보통신공사업법 및 동법 시행령
(8) 방송통신발전기본법 및 동법 시행령, 시행규칙
(9) 전기용품 및 생활용품 안전관리법 및 동법 시행령, 시행규칙

2.2 단위 및 기호
(1) 치수, 용적, 용량 및 기타 단위는 SI 단위계에 의한다.
(2) 규격서, 도면 등에 사용하는 전기전자 및 정보통신 기호, 약어는 국제적으로 공인된 약어, 심벌 등으로 표기하여야 하며 이에 관해 설명하여야 한다.
2.3 기타사항
(1) 이 규격에 세부적으로 명시하지 아니한 사항은 통상 적용하는 국제 및 국내 규격에 따른다.

(2) 이 규격에서 요구하는 조건이 서로 상이할 때는 장치 성능을 최상으로 보장할 수 있는 기준을 적용하여야 한다.

 

3. 필요조건
3.1 재료
(1) 이 장치의 재료는 제작도면에 의하며, KS 규격품 또는 동등 이상을 사용하여야 한다.
(2) 이 장치에 사용되는 각종 재료는 기계적으로 견고하고, 집적회로 등 전자부품은 전기적인 제반 특성을 만족하여야 한다.
(3) 이 장치에 사용되는 인쇄회로 기판은 두께 1.6㎜ 이상의 에폭시 수지 적층판(KSC6475) 을 사용하고, 기판의 플러그 및 각종 삽입 커넥터 접합부는 금도금 또는 동등 이상의 전기적 특성을 갖는 금속을 사용하여야 한다.
(4) 이 장치에 사용되는 인쇄회로기판은 전자부품이 어느 한쪽으로 치우치거나 조밀한 배치로 인하여 혼선 및 부품 상호 간 간섭이 없도록 하고, 기판 위에 점퍼선이 없어야 한다.
(5) 이 장치는 각종 부속장치를 충분히 지지할 수 있도록 견고히 설치되어야 하며, 외부충격 등 열악한 외부 환경 조건에서도 전체 장치가 안전하게 동작할 수 있도록 충분한 내식성과 기계적 강도를 지녀야 한다.
(6) 이 장치에 사용되는 재료는 상용화된 부품을 사용하여야 한다.

3.2 형태
(1) 이 장치의 형태 및 치수는 제작승인도면에 따른다.
(2) 이 장치의 주요 구성품은 다음과 같다.
(a) 제어기
(b) 무선송수신기
(c) 무선송수신결합기
(d) 전원공급기
(e) 안테나 및 기구함
(3) 이 장치는 기구함 내부에 유지보수가 편리하도록 구성품을 배치하고, 구성품은 장착 및 탈착이 용이한 형태이어야 한다.
(4) 이 장치에 사용되는 각종 커넥터는 접촉 불량으로 인한 장애가 발생하지 않도록 잠금장치가 있는 형태이어야 한다.
(5) 사용하지 않는 커넥터(예비)는 이물질로 인한 장애가 발생하지 않도록 보호캡으로 마감처리하여야 한다.

 

3.3 제조 및 가공
(1) 이 장치의 제어기는 다음과 같은 조건을 충족하여야 한다.
(a) 각 구성품을 제어하고, 외부 센서 동작을 감시하여야 한다.
(b) 운용 프로그램은 외부에서 설치 및 수정이 가능하여야 한다.
(c) 장치의 설정 상태 및 이상 상태를 표시하여야 한다.
(d) 무선송수신기와 주제어기 등을 연결하는 커넥터가 있어야 한다.
(2) 이 장치의 무선송수신기는 다음과 같은 조건을 충족시켜야 한다.
(a) 감도 손실을 줄이기 위해 고성능의 RF FILTER가 구비되어야 한다.
(b) 제어기와 통신할 수 있는 RS-232C Port 및 RF 출력 커넥터가 있어야 한다.
(c) 고주파 출력의 조정이 가능하여야 한다.
(d) 이 장치는 정보통신기기인증규칙에 의거 적합성인증을 필하여야 한다.
(3) 이 장치의 무선송수신 결합기는 다음과 같은 조건을 충족시켜야 한다.
(a) 무선송수신전환기로 구성되어야 한다.
(b) 무선송수신기 및 외부 안테나와 연결되는 커넥터가 있어야 한다.
(c) 이 장치는 전력유도에 지장 없도록 제작하여야 한다.
(4) 이 장치의 전원공급기는 다음과 같은 조건을 충족하여야 한다.
(a) 입력전원 AC 220V±15%에서 정격출력전압 DC 13.2V±10% 이내의 안정된 전압을 공급하고, 동시에 예비전원(축전지)을 충전할 수 있는 충분한 용량이어야 한다.
(b) 전원입력부에 낙뢰 및 지락전류 유입 시 정류기와 부하를 보호하기 위한 회로가 있어야 한다.
(c) 전면에 전원 스위치가 있어야 하며, 입․출력 전압, 전류치를 디지털 방식으로 표출하여야 한다.
(d) 상용전원 차단 시 축전지로 자동 전환되어 사용에 지장이 없어야 하며, 상용전원 복구 시 자동으로 상용전원으로 전환 운용되어야 한다.
(e) 상용전원 차단 시 연속으로 3시간(송신 5%, 수신 95% 기준) 이상 장치를 운용할 수 있는 전력을 공급할 수 있도록 축전지(무보수밀폐형)를 내장하여야 한다.
(5) 이 장치의 기구함은 다음과 같은 조건을 충족하여야 한다.
(a) 부식하기 쉬운 금속 부분은 녹을 방지하기 위한 방청 도장을 하거나 녹이 슬지 않는 재질을 사용하여야 한다.
(b) 표면 재질은 냉간압연강판(KS D 3512) SPCC 1.6㎜ 또는 동등 이상의 것을 사용하여야 하고, 개폐문에는 이중 잠금장치가 설치되어야 한다.
(c) 내부에는 보온단열재(난연성)를 벽면에 부착하여 외관상 노출되지 않도록 하여야 한다.
(d) 특별히 명시하지 않은 재료는 이 장치에 적합한 재료로서 KS품 또는 동등 이상의 재료를 사용하여야 한다.

 

3.4 성능 및 외관
3.4.1 사용환경
(1) 전 원 : AC 220V ± 15%
(2) 온 도 : -25℃ ∼ +55℃
(3) 습 도 : 20 ∼ 90%
3.4.2 성능
3.4.2.1 이 장치는 다음의 성능을 갖추어야 한다.
(1) 장치의 상황/해제 버튼을 이용하여 설치 위치의 좌표를 기준으로 한 상황 신호를 선로거리 기준 2km 이상 송출할 수 있어야 하며, 통신거리 확대 필요시 별도 중계 장치와 연동할 수 있어야 한다.
(2) 기존 운용 중인 열차무선방호장치, 열차무선방호중계장치 또는 다른 로컬관제용 열차무선방호장치로부터 상황 신호를 수신할 경우, 설정에 따라 이 신호를 재중계할 수 있어야 한다.
(3) 철도통신망으로 연결된 외부 컴퓨터로 역사 위치를 기준으로 하여 상황 지점의 위치를 설정하면, 최적의 장치를 자동으로 선정하여, 방호전파를 발신할 수 있어야 한다.
(4) 방호전파의 송출 상태를 경보음 및 표시기로 표출하여야 한다.
(5) 무선송수신기 2대로 구성되어 어느 하나의 송수신기가 이상이 있을 경우 정상 동작하는 무선송수신기로 자동 전환되어야 한다.
(6) 열차무선방호장치 자동점검시스템(KRS CM 0016)과 연동하여 장치의 상태를 점검하고 운영 기록을 저장 분석할 수 있어야 한다.
(7) 전파 발사 내용을 데이터베이스에 저장하고, 저장된 데이터를 분석하는 기능을 갖추어야 한다.
(8) 입력 전원의 상태와 전압 및 전류를 실시간으로 전원공급기에 표시하여야 하며, 정상 여부를 항시 감시하여 상용전원이 차단되면 자동으로 예비전원(축전지)으로 절체되어 전원이 공급되어야 한다. 상용전원이 복구되면 원상태로 전환되어 전원을 공급
하고 축전지를 재충전하여야 한다.
3.4.3 특성
3.4.3.1 이 장치를 구성하는 구성품의 특성은 다음과 같다.
(1) 일반 사항

(a) 통신 방식 : 디지털데이터통신방식
(b) 사용주파수 : 443.3125MHz
(c) 전파 형식 : 8K50F1D
(2) 제어기
(a) CPU : 16bit 이상
(b) RAM : 2MB 이상
(c) FLASH : 2MB 이상
(d) RS-232C Port : 3개 이상
(e) 표시기
1) 형태 : VFD 90㎜(W)×10㎜(H) 이상
2) 표시 문자 : 영문 16자 이상
(f) 키패드
1) 형태 : LED 표시가 있는 버튼 스위치
2) 개수 : 5개 이상
(3) 무선송수신기
(a) 주파수 범위 : 440 ∼ 470MHz (선택지정)
(b) 출력 : 4W (하한50%, 상한20%)
(c) 채널 간격 : 12.5kHz
(d) 점유주파수대역폭 : 8.5kHz
(e) 최대주파수 편이 : ±2.5KHz 이내
(f) 발진방식 : PLL
(g) 변조방식 : GMSK 8,000bps
(h) 주파수안정도 : 0.0005% 이내
(i) 수신 감도 : 0.5㎶(12dB SINAD) 또는 -105dBm @PER 20%
(j) 부차적전파발사 : -54dBm 이하
(k) 스프리어스 억압 : 기본주파수의 평균전력보다 49㏈ 이하
(4) 무선송수신결합기
(a) 구성 : 무선송수신전환기 1개, 분배기 1개
(b) 임피던스 : 50Ω
(c) 주파수 범위 : 440 ∼ 470MHz (선택지정)
(d) 삽입손실 : 3dB 이하
(5) 전원공급기
(a) 입력전원 : AC 220V ± 15%
(b) 출 력 : DC 13.2V ± 10%, 3A 이상

(c) 표 시 기 : 4 Digit 이상 4개
(d) 대기상태 : 750㎃ 이내
(e) 송신상태 : 2.5A 이내
(f) 예비전원(축전지)
1) 형태 : 리튬이온(보호회로 내장)
2) 용량 : 연속 3시간 이상 사용(송신 5%, 수신 95%)
(6) 무선송수신기 안테나
(a) 중심주파수 : 443MHz
(b) 정격입력 : 10W
(c) 이득 : 6dBi 이상
(d) 임피던스 : 50Ω
(e) 정재파비 : 1.5 이하
(7) GPS 수신기
(a) 주파수 : L1
(b) 채널 : 12채널 이상
(c) 출력 데이터 형식 : NMEA- 0183
(d) 데이터 갱신 주기 : 1초 이내
(e) Time to First Fix : 60초 이내
(f) 인터페이스 : RS-232C
(g) 안테나 : 마이크로 스트립

3.5 설치 및 기구 구성
(1) 이 장치는 이동 중이거나, 외부 충격 발생 시 탈락하지 않도록 견고히 고정, 부착 설치하여야 한다.
(2) 장기간 직사광선에 노출되어도 변형, 손상이 없는 재질을 사용하여야 하며, 부식 등이 발생하지 않아야 한다.
(3) 각종 케이블 배선은 이동 중이거나, 충격에 의한 탈락, 단선, 혼촉 등이 발생하지 않도록 하여야 한다.
(4) 장치의 고정용 볼트, 너트 등은 이동이나 충격에도 장치가 탈락하지 않도록 풀림이 발생하지 않는 제품을 사용하여야 한다.
(5) 장기간 사용 및 진동에 의한 장치의 변형이 없어야 한다.

 

4. 검사와 시험

4.1 검사의 분류
(1) 겉모양 검사
(2) 치수 검사
(3) 구조 검사

4.2 시험의 분류
4.2.1 절연시험
(1) 절연저항 시험
(2) 내전압 시험
4.2.2 전원변동시험

4.2.3 환경시험
(1) 저온시험
(2) 고온시험
(3) 온습도 사이클 시험
(4) 온도변화 시험
4.2.4 공장, 종합시험(시운전)
4.2.5 전자파 적합성 시험
4.3 검사 및 시험방법
(1) 겉모양 검사는 유해한 흠, 균열, 변형, 부식이 없어야 하며 구조는 규격 3.3에 따라 검사한다.
(2) 치수 검사는 장치의 주요 치수가 제작승인 도면 기준에 적합하여야 한다.
(3) 절연저항 시험은 전원부와 접지 사이에 DC 500V 절연저항계로 측정하여 절연저항이 20MΩ 이상이어야 한다.
(4) 내전압 시험은 장치 전원부와 접지 사이에 시험전압 AC 1200V, 60Hz를 1분간 인가하였을 때 시험품에 이상이 없어야 한다.
(5) 전원 변동 시험은 장치 전원에 정격 전원 전압의 상한과 하한을 인가하고 10회 이상 전원을 개폐하였을 때 이상이 없어야 한다.
(6) 저온 시험은 KS C 0220 IEC 60068-2-1 규격을 적용하여 -25˚C± 3˚C에서 시험하여 이상이 없어야 한다. 단 표시기의 보임 상태는 작동 시작 후 3분 이내에 안정되거나 -10˚C면 정상적으로 동작하는 것으로 판정한다.
(7) 고온 시험은 KS C 0221 IEC 60068-2-2 규격을 적용하여 +55˚C ± 2˚C에서 시험하여 동작에 이상이 없어야 한다.
(8) 온도변화 시험은 KS C 0225 IEC 60068-2-14 규격을 적용하여 하한 온도 -25˚C, 상한 온도 +55˚C에서 시험하여 동작에 이상이 없어야 한다.
(9) 온습도 사이클 시험은 KS C 0227 IEC 60068-2-30 규격을 적용하여 상한온도를 +55˚C로 하한 온도를 -25˚C, 상대 습도 95% 기준으로 시험하여 이상이 없어야 한다.
(10) 무선송수신기의 전자파 적합성 시험은 국립전파연구원 정보통신기기 인증 내용에 부합하여야 한다. 단, 정보통신기기 인증품의 경우에는 국립전파연구원장이 발급한 방송통신기자재 등의 적합인증서로 대체할 수 있다.
(11) 전파법 규정에 따라 무선국의 신청 및 준공검사가 완료되어야 한다.

4.4 검사 및 시험수준
(1) 겉모양 검사는 전수 검사하고, 치수 검사 및 구조 검사는 계약 건당 1대에 대하여 검사한다.
(2) 시험은 검사자가 선택한 시료에 대하여 시행하고, 환경시험 중 진동 시험에 사용된 장치는 납품할 수 없으며, 제작사가 영구 보관하여야 한다.
(3) 환경시험은 공인시험기관에서 시험하고 인증을 받아야 한다. 단, 인증 후 성능에 영향을 미치는 회로 변경, 제작 방법이 바뀌거나, 발주기관에서 시험이 필요하다고 인정하는 경우 추가로 시험 및 인증을 받아야 한다.
(4) 발주기관에 납품한 최근 3년 이내의 공인시험기관 성적서로 대체할 수 있다.
(5) 공장시험(검사) 및 종합시험(시운전)
(a) 계약상대자는 공급될 장치를 조립(설치)하여 검사자 및 감독자 입회하에 시험을 실시하고 시험성적서를 제출하여야 한다.
(b) 종합시험(시운전)은 시행 전 사전 감독부서의 승인을 득한 후 시행한다.

 

5. 제품의 표시
품명, 규격 또는 형별, 제작번호, 제조년월, 제작회사명 등을 표시하여야 하며, 표시위치 및 표시해야 할 항목은 감독자(감리원)와 협의하여 최종 결정한다.

 

국가철도공단 표준규격 KRSA-5017-R0