	공단 표준규격 기상검지장치 (Meteorological Detector)	KRSA-4017-R0 제정 2016. . . 개정 . . . 확인 . . .

KRSA-4017-R0

적용범위 및 분류

1.1 적용범위

이 규격은 열차의 안전 운행을 위하여 풍향 및 풍속, 강우량, 적설량을 검지하기 위한 기상검지장치에 대한 제작, 검사, 납품 및 관련된 제반사항에 대하여 적용한다.

1.2 분류

기상검지장치의 구성은 [표 1]과 같다.

[표 1] 기상검지장치 구성

구성품	주요규격 또는 용도	비 고
데이터수집장치	·검지장치 관리 및 전원 공급 ·검지장치의 데이터를 수집 가공하여 CTC로 전송 ·과전류 보호를 위한 배리스터 장착
강풍검지장치	·기계식 풍속계 및 초음파 풍향풍속계로 구성 ·기계식 풍속계는 컵의 회전속도가 풍속에 비례하며 광전자 센서에 의해 전기 신호로 변환되어 펄스 형태로 데이터 수집장치에 전송 ·초음파 풍향풍속계는 움직이는 부품이 없으며 삼각형을 이루는 3개의 센서로 이루어짐
강우검지장치	·전도형 자기방식 (Tipping Bucket Mechanism) ·정해진 용량의 버킷 (Bucket)에 빗물이 수집되면 버킷이 회전 ·버킷의 회전량에 따라 전기 펄스가 발생되어 강우량을 측정
강설검지장치	·초음파 신호를 방출하여 신호가 되돌아오는 시점간의 시간 차이를 측정하여 적설량을 산출 ·다양한 환경에서 높은 정확도와 안정성을 유지하며 온습도 측정

2. 적용자료

2.1 관련규격

(1) 한국산업규격(KS)

(2) 한국철도표준규격(KRS)

(3) 한국철도시설공단 표준규격(KRSA)

(4) 유럽표준규격(EN)

(5) 국제표준규격(IEC, IEEE)

(6) 국가통합인증(KC)

(7) 일반 구조용 압연강재 (KS D 3503)

(8) 냉간 압연 스테인레스 강판 (KS D 3698)

(9) 용융 아연도금 (KS D 8308)

(10) 외곽의 방진보호 및 방수보호 등급 (KS C IEC 60529)

(11) 기타 국내·외 관련 제 규칙, 규정, 규격, 법규 및 표준

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 한다.

3. 필요조건

3.1 재료

(1) 기상검지장치의 구성품 및 재료는 승인도면에 의하여, 규격제품 또는 동등이상을 사용 하여야 한다.

(2) 주요구성품은 산업용 또는 동등이상의 것을 사용하여야 한다.

(3) 기상검지장치에 사용되는 부품은 고유기능, 성능 및 특성이 유지될 수 있는 허용오차 범위 내의 재료로 대체가 가능하여야 하며, 이때 장치의 기능 및 성능에 영향을 주지 않아야 한다.

(4) 기상검지장치에 사용되는 구성품 및 재료는 기계적으로 견고하고 전기적으로 제반 특성을 만족하여야 한다.

3.2 형태

형태는 제작 승인도면에 의한다.

3.3 제조 및 가공

(1) 공급되는 구성품은 최신의 기술을 적용하여야 한다.

(2) 유지보수성, 가용성, 신뢰성, 안전성 등을 고려하여 제작하여야 한다.

(3) 사용되는 모든 구성품 및 재료는 품질이 확보된 규격제품을 사용하여야 한다.

(4) 기상검지장치로 인하여 다른 설비의 기능에 어떠한 영향도 주지 않도록 제작하여야 한다.

(5) 제작승인 도면 및 이 규격서 각 항에 세부적으로 명시되지 않은 사항은 본 규격 성능 및 사용에 만족하도록 제작되어야 한다.

(6) 모든 구성품은 외관상 결함, 긁힘, 날카로운 모서리가 없어야 하고, 외형은 미려하게          제작되어야 한다.

3.4 성능 및 겉모양

(1) 데이터 수집장치

데이터 수집장치의 각 구성품은 다음의 [표 2] 규격 이상이어야 한다.

[표 2] 데이터 수집장치 구성 및 성능

구 성	세부 규격 및 성능	비 고
데이터로거	·프로세서: 33MHz, 32-bit Motorola ·메모리: 4MB RAM, 4MB 프로그램 플래시 ·A/D Conversion: 24 bit ·데이터 로깅 메모리: 3.3MB 내장 플래시 메모리, 2GB 외장 CF메모리 지원 가능 ·센서 입력 채널: 10 아날로그 Input (20 single-ended inputs), 2 counter/frequency inputs ·시리얼 통신: - 일반: one RS-232, RS-485 (2선식), SDI-12 - 옵션: 6개 까지의 serial I/O 채널 확장 통신 모듈을 위한 2개의 옵션 plug-in 슬롯 지원 - 전송속도: 300 ~ 38400 bps - 통신 설정 변수: 속도, 시작비트, 데이터비트, 정지비트, 패리티, XON/XOFF, check sum 설정 기능 ·운영 환경 온도: -40 ~ +70℃ ·운영 환경 습도: 0 ~ 100% RH ·정확도(-40 ~ +70℃): <±0.04℃

[표 2-계속] 데이터 수집장치 구성 및 성능

구 성	세부 규격 및 성능	비 고
데이터로거	·전압 측정 정확도: - ±5.0V range: <0.06% of reading ±100μV - ±2.5V range: <0.04% of reading ±50μV - ±250mV range: <0.06% of reading ±6μV - ±25mV range: <0.06% of reading ±5μV ·주파수 측정: ±0.003% + resolution up to 20 kHz ·Real-time clock: 20s/month ·Ethernet 통신 - 속도: 10 Mbps (10 BASE-T) - TCP/IP 프로토콜: ARP, UDP/IP, TCP/IP, FTP, SMTP, PPP (PAP 또는 CHAP 인증), HTTP(get), Telnet, ICMP Echo, DHCP, ARP, NTP, DNS, serial port tunneling over TCP/IP
외함	·IP 등급: IP66 ·재질: 백색 도장 Acid-proof steel (AISI316)

(2) 강풍검지장치

강풍검지장치의 각 구성품은 다음의 [표 3] 규격 이상이어야 한다.

[표 3] 강풍검지장치 구성 및 성능

구 성	세부 규격 및 성능	비 고
기계식 풍속계	·센서타입: Opto-Chopper 방식의 컵(Cup) 형태의 센서 ·측정 범위: 0.4 ~ 75 m/s ·측정 시작 값: < 0.5 m/s ·정확도 (0.4 ~ 60 m/s): ±0.5 m/s ·동작 전원: 9.5 ~ 15.5 VDC, 20 mA ·동작 온도: -40 ~ +70℃ (센서 샤프트 히팅 포함) ·6선식 케이블 연결 ·센서 샤프트(Shaft) 히팅 기능
초음파 풍향풍속계	·풍속: - 측정 범위: 0 ~ 75 m/s - 시작 임계값: 0.01 m/s - 분해능: 0.01 m/s - 정확도: ±0.1 m/s 또는 측정값의 2% 중 큰 값 - 응답속도: 250 ms

[표 3-계속] 강풍검지장치 구성 및 성능

구 성	세부 규격 및 성능	비 고
초음파 풍향풍속계	·풍향: - 측정 범위: 0 ~ 360° - 정확도: ±2° - 시작 임계값: 0.1 m/s - 분해능: 0.01° - 응답속도: 250 m/s ·출력: - 데이터 통신: RS485, RS422, RS232, SDI-12 - 아날로그 통신 (풍속): 전압, 전류, 주파수 - 아날로그 통신 (풍향): 전압, 전류, 전위차계 ·동작 온도: -40 ~ +70℃ ·동작 전원: 9 ~ 36 VDC ·센서부와 센서 암 (sensor arm)에 히팅 기능 탑재 ·재질: - 센서 헤드: 실리콘 - 몸체, 센서 암: 스테인레스 스틸 AISI316 ·IP 등급: IP66 이상

(3) 강우검지장치

강우검지장치의 각 구성품은 다음의 [표 4] 규격 이상이어야 한다.

[표 4] 강우검지장치 구성 및 성능

구 성	세부 규격 및 성능	비 고
강우량계	·센서형식: Tipping Bucket / Reed switch ·정확도: ±1% ·분해능: 0.2mm ·수수구 직경: 225mm ·유입면적: 400cm² ·내부 히터 장착 ·히터 전원: 33W / 24 VDC 또는 33W / 48 VDC ·히터 작동: +11℃에서 켜짐, +4℃에서 꺼짐 ·재질: 비 부식성 알루미늄 합금 LM25 ·동작 온도: -40 ~ +70℃

(4) 강설검지장치

강설검지장치의 각 구성품은 다음의 [표 5] 규격 이상이어야 한다.

[표 5] 강설검지장치 구성 및 성능

구 성	세부 규격 및 성능	비 고
초음파 적설계	·측정시간: < 1.0 초 ·출력옵션: SDI-12 version 1.3, RS-232, RS-485 ·전원: 9 ~ 18 VDC ·측정범위: 0.5 ~ 10 m ·정확도: ±1 cm ·분해능: 0.25mm ·동작온도: -40 ~ 70℃
온습도계	·온도: - 측정범위: -40 ~ 70℃ - 정확도: 전압출력 -40 ~ 20℃: ±(0.226 – 0.0028 x 온도)℃ +20 ~ 70℃: ±(0.055 + 0.0057 x 온도)℃ RS-485출력 -40 ~ 20℃: ±(0.176 – 0.0028 x 온도)℃ +20 ~ 70℃: ±(0.07 + 0.0025 x 온도)℃ - 온도센서: Pt100 RTD Class F0.1 IEC 60751 - 반응속도: 63%: <20초 90%: <35초 ·습도: - 측정범위: 0 ~ 100% RH - 정확도: +15 ~ +25℃: ±1% RH (0 ~90％ RH) ±1.7% RH (90 ~ 100% RH) -20 ~ +40℃: ±(1.0 – 0.008 x 측정값)% RH -40 ~ -20℃: ±(1.2 – 0.012 x 측정값)% RH +40 ~ +60℃: ±(1.2 – 0.012 x 측정값)% RH -60 ~ -40℃: ±(1.4 – 0.032 x 측정값)% RH

4  검사 및 시험

4.1  일반사항

(1) 기상검지장치의 검사는 “[표 6] 검사 및 시험종류별 검사대상 및 기준”에 따른다.

(2) KRS SG 0067 지상 신호제어설비 시험방법 중 4.1 일반사항을 적용 한다.

(3) 검사 및 시험의 종류, 항목별 검사수준 및 검사기관은 다음과 같다.

[표 6] 검사 및 시험 종류별 검사대상 및 기준

종류	검사대상	검사기준	비고
4.2.1.(1) 겉모양 검사	전량	육안검사
4.2.1.(2) 구조 및 치수검사	구조 : 전량 치수 : 1롯트(5조)당 1조	육안검사
4.2.1.(3) 도색 및 도막검사	1롯트(5조)당 1조	규격서
4.2.1.(4) 수량검사	전량	육안검사
4.3.1.(1) 성능검사	1롯트(5조)당 1조	규격서
4.3.1.(2) 절연저항 및 절연내력 시험	전량	KRS SG 0067 및 규격서
4.3.1.(3) 전기자기적합성(EMC) 시험	1조	KRS SG 0067 및 규격서	공인기관 시험의뢰
4.3.1.(4) 온도특성시험	1조	KRS SG 0067 및 규격서	공인기관 시험의뢰
4.3.1.(5) 방진 및 방수시험	1조	KRS SG 0067 및 규격서	공인기관 시험의뢰

4.2 검사

4.2.1 검사의 종류

(1) 겉모양 검사

(2) 구조 및 치수 검사

(3) 도색/도막 검사

(4) 수량검사

4.2.2 검사 방법 및 기준

본 장치에 대한 검사 및 기준은 제작승인도면 및 본 규격서 3.4의 각 항목 세부 규격 및        성능에 따른다.

4.3 시험

4.3.1 시험의 분류

(1) 성능시험

(2) 절연저항 및 절연 내력 시험

(3) 전기자기적합성(EMC) 시험

(4) 온도 특성 시험

(5) 방진 및 방수 시험

4.3.2 시험 방법 및 기준

(1) 성능시험

(a) 시스템 시험구성

1) 강설검지장치

2) 강풍 및 강우검지장치

(b) 동작시험

1) 컴퓨터 단말기와 데이터수집장치 통신연결(Service connection) 시험

a) 시리얼 케이블을 사용하여 한쪽은 데이터수집장치의 ‘Maintenance Terminal’ 콘넥터에 연결하고 다른 한쪽은 컴퓨터 단말기의 I/O포트에 연결한다.

b) 컴퓨터 단말기에서 데이터수집장치 소프트웨어를 실행한다.

c) 컴퓨터 단말기와 데이터수집장치간 통신이 연결되고 메인 윈도우 화면에 정상적으로 동작하는지 확인한다.

2) 데이터수집장치 데이터 로깅 시험

데이터수집장치에 설정파일을 업로드하고 해당 설정에 맞게 로깅(Logging) 및 리포트 수신이 정상적으로 동작하는지 확인한다. 그리고 적설계, 강우계, 온습도계, 풍속계 및 초음파 풍향/풍속계에 각각 변화를 주고 이 변화에 대한 로깅 데이터가 올바르게 표시되는지 확인한다.

(2) 절연저항 시험은 아래와 같이 한다.

(a) 절연저항 측정기를 연결하여 측정

(b) 시험용 테스트 지점

1) 전원 입력단자(A) : 배선회로 중 결선된 입력단자

2) 기구부분 접지(M) : 외함 접지볼트 및 접지모선 단자부분

(c) 절연저항 측정시험에 적합하지 않은 것은 시험 회로로 부터 분리하거나 단자를 단락한다.

(d) 시험 통과조건

직류(DC) 전압	테스트 지점	테스트 지점	절연저항 허용수치
500V	A	M	1000㏁이상

(3) 절연내력 시험은 아래와 같이 한다.

(a) 절연내력 측정기를 연결하여 측정

(b) 시험용 테스트 지점

1) 전원 입력단자(A) : 배선회로 중 결선된 입력단자

2) 기구부분 접지(M) : 외함 접지볼트 및 접지모선 단자부분

(c) 시험 통과조건

1) 1분 동안 시험전압을 유지

2) 고장, 방전, 섬광이 없으면 절연내력시험을 총족

교류(AC) 전압	테스트 지점	테스트 지점	최대 누설 전류
1500V	A	M	3 mA

(4) 전기자기 적합성(EMC) 시험은 KRS SG 0067 지상 신호제어설비 시험방법 중 4.3.4

항목에 따른다.

(5) 온도 특성시험은 KRS SG 0067 지상 신호제어설비 시험방법 중 4.3.3 온도시험 방법에

따른다.

(6) 방진 및 방수 시험은 KRS SG 0067 지상 신호제어설비 시험방법 중 4.3.7 항목 따른다.

5. 합격 판정

(1) 본 규격서의 검사 및 시험항목에 모두 적합할 경우에만 합격으로 한다.

(2) 외부 공인기관 시험을 필한 장치는 그 외부(케이스가 없을 경우에 인쇄회로 기판의            부품면)에 시험기관, 시험일자, 시험결과를 확인할 수 있는 시험필증을 부착 봉인하고         시험기관의 시험성적서를 제출하여야 하며, 검사자는 이를 확인하여야 한다.

(3) 검사자는 검사 및 시험의 조건이 만족되지 않았다고 판단되는 경우 시험의 연기, 취소,

불합격 등의 조치를 취할 수 있다.

6. 표시 및 포장

6.1 표시

(1) 내부표시 : 제품의 사용상 지장이 없는 곳에 쉽게 지워지지 않는 방법으로 품명, 제작년월,                   제작자명 또는 그 약호를 표시하여야 한다.

(2) 외부표시 : 외부 포장 표면에 품명, 제작년월, 제작자명 또는 그 약호, 수량을 표시하여야

하며, 기타 필요한 추가사항은 인수·인도 당사자 간의 협정에 따라 별도로 정할                   수 있다.

6.2 포장

(1) 현장에서 설치작업이 최소화 하도록 운송 및 취급상의 제약이 허용하는 한 최대 단위로

조립, 포장하여야 한다.

(2) 내부에 습기가 들어가지 않도록 하고, 방진 및 방습제를 충분히 넣어 보관하며, 운반 시

충격·침습으로부터 보호될 수 있도록 견고하게 포장한다.