KR101140768B1

KR101140768B1 - 원격 제설 방재 시스템

Info

Publication number: KR101140768B1
Application number: KR1020110007766A
Authority: KR
Inventors: 유승구; 이승훈
Original assignee: (주)즐거운미래
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2012-05-03

Abstract

본 발명은 원격 제설 방재 시스템에 관한 것으로 더 상세하게는 도시 발생 분진과 황사 그리고 도로 노면에 내린 눈 결빙 등으로 인해 노면 사정이 열악해져 노면 개선이 필요한 경우 현장에 시설된 방재 시스템을 관리자단말기로 실시간 원격 제어할 수 있게 하는 동시에 상시 전력을 활용하여 시스템의 전기적 안정성을 높히기 위한 원격 제설 방재 시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 저장실(101)을 갖는 통 형상의 바디(103); 살포제(102)를 압송하는 펌프(105)가 설치되며 살포제(102)를 분사하는 노즐(106)이 설치된 외부케이싱(107); 데이터통신부(201)를 갖으며 그 데이터통신부(201)를 통해 수신된 외부 데이터를 처리하여 상기 펌프(105)의 구동을 제어하기 위해 인가된 관리자단말기(500)로부터 전송되는 데이터를 인식하여 구동하는 원격터미널디바이스(200); 상기 펌프(105)와 상기 원격터미널디바이스(200)를 포함한 전력 구동 부품들에서 필요로 하는 전원을 공급하기 위하여 상기 바디(103)와 외부케이싱(107)의 외부에 태양전지판(301)을 설치하여 이루어지는 태양전지부(300); 상기 원격터미널디바이스(200)에 제어 신호를 유무선통신망(400)을 통하여 데이터로 전송하고 원격터미널디바이스(200)로부터 전송되는 데이터신호를 유무선통신망(400)을 통해 수신하는 관리자단말기(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

원격 제설 방재 시스템{REMOTE CONTROL OF SNOWPLOW SYSTEM}

본 발명은 원격 제설 방재 시스템에 관한 것으로 더 상세하게는 도시 발생 분진과 황사 그리고 도로 노면에 내린 눈 결빙 등으로 인해 노면 사정이 열악해져 노면 개선이 필요한 경우 현장에 시설된 방재 시스템을 관리자단말기로 실시간 원격 제어할 수 있게 하는 동시에 상시 전력을 활용하여 시스템의 전기적 안정성을 높히기 위한 원격 제설 방재 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 직선 도로를 포함하여 교량이나 굽어진 커버, 오르막, 터널의 출입구 등 취약 조건의 도로 노면에 눈이 쌓이거나 결빙되면 차량 소통에 지장을 주고 도로 이용 조건도 나빠진다. 도로에 쌓이는 분진 등도 마찬가지이다.

눈을 치우고 녹이는 방법 중 하나는 염화칼슘과 같은 제설제 및 해빙제, 또는 모래, 알갱이입자 칩 등의 마찰제를 살포하는 방법이다. 이 방법은 다차선 광폭 노면에 대한 살포제의 균일 살포가 거의 불가능 하고 교통 통제와 장애를 동반하는 문제가 있다. 살포제를 살포 차량을 이용하여 기계적으로 살포하는 방법이 있으나 교통 통제와 장비 운용 등에서 문제가 있다.

장비의 사용 그리고 인력 의존 제설과 해빙작업은 현장까지 장비와 인력 투입이 이루어져야 하므로 신속한 제설 작업이 사실상 불가능하다. 이로 인해 다양한 방법들이 연구되어 왔다.

대표적으로 대한민국 등록특허공보 등록특허 등록번호 제225035호의 '도로의 제설제 살포장치', 대한민국 등록특허 등록번호 제750937호의 '스프레이 기능이 있는 도로 표지병'의 기술이 알려져 있다.

위 기술들은 제설이 필요한 노면의 사전 복구와 신속 처치를 위하여 제시된 기술로서 살포제 분사를 기계적 살포로 대체하도록 제시된 기술이다.

등록특허 제225035호 '도로의 제설제 살포장치'는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 설치실(10), 제설제저장수조(11), 압축펌프(12), 압축펌프(12)에 연결된 여러 개 분사구(13)로 구성된 것으로, 도로(14)의 중앙선 및 중앙분리대, 또는 가장자리 노면으로부터 일정 높이를 갖도록 분사구(13)를 설치하여 제설제를 도로의 노면으로 살포한다. 이 기술은 살포수단 그리고 분사수단이 떨어져 있어 통일된 관리가 어렵다. 단순히 노면에 필요로 하는 살포제를 살포하기 위한 도로 시설물로서 활용도가 낮다. 직접 조작에 의해 작동되므로 조기 대응이 어렵다. 설치 위치 선택에서 제약이 따르고 이동 설치가 불가능하다.

등록특허 제750937호 '도로의 제설제 살포장치'는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 반사판(21)이 부착된 본체(20), 본체(20)의 하부에 일체로 설치되어 본체를 지지하는 지주(22) 및 본체(20)를 관통하여 지주에 체결되는 체결볼트를 포함하여 구성된 도로 표지병이다. 본체(20)의 내부 공간에는 액체를 분사할 수 있도록 액체공급원(26)과 커넥터(24)로 연결된 스프레이노즐(23)이 내장되어 있다. 본체(20)는 브라켓(27)을 통해 지중에 매설 고정되어 분리되지 않고 외부에서 액체공급원(26)의 내용물을 펌프(25)를 통해 스프레이노즐(23)로 분사한다.

이 기술은 중앙 분리대 부분에 설치되어 부동적이며 노즐 막힘, 파손 가능성이 크다. 분사시기에 대한 원격 통제가 불가능하여 조기 대응이 어려운 문제점이 있다. 액체공급과 분사수단이 분리되어 있어 통일된 관리가 어렵고, 설치 위치 선택에서 제약이 많다.

본 출원인에 의해 소개된 대한민국 등록특허 제0985174호의 '액상 살포 장치'는, 실시간 원격 제어를 통해 제설에서 조기 대응이 가능하도록 하였다.

한편, 유무선데이터통신을 통한 원격 제어 기능이 포함된 종래의 모든 도로 액상 살포 장치들은 공통적으로 기간사업자가 제공하는 상용 전원을 펌프 구동동력원으로 사용하여 살포제를 분사하는 문제점이 있다. 따라서 펌프계통을 통전 시키는 전력케이블 배선이 필수적이고 빗물 등의 누수에 따른 누전 가능성이 있어 전기적 안정성이 낮고 정전시 작동이 멈춘다.

그리고, 노상에 방치하는 형식으로 시설되므로 부주의와 감시 소홀로 인해 고가의 전장부품 파손이나 도난 등에 대해서 대응하지 못한다.

또한, 노상에 방치되어 작동 대기 상태에 놓이는 관계로 주변 상황에 따라 보다 정교한 제어가 요구되었다. 예를 들면, 도로 컨디션 정보와 현재 시설물 관리 상태 등 액상 살포 장치의 운전에 필요한 여러 정보들을 관리자에게 실시간으로 전달하는 것이 필요하였다. 예를 들면 온도와 습도 등 액상 살포 장치의 운전에 영향을 미치는 기후 환경 정보 등이다.

그 밖에 원격 제어 운전에 필요한 다양한 정보들을 취득하여 전달함으로서 효율적인 운전을 기대할 수 있으나, 현재의 기술은 유무선데이터통신에 의한 단순한 전원 제어 및 펌프 구동 등 기본적 전원 제어에 머물러 있다.

또한, 종래의 원격 살포 장치는 재설치가 불가능하고 이동이 자유롭지 못해 간단한 위치 조정 또는 변경이 불가능하다. 그리고 반복 재사용이 되지 않는 문제점이 있다.

또한, 일반 전력을 구동원으로 사용하므로 전력 사용이 불가능한 특수 지역, 정전, 그리고 침수 지역 등에서는 시스템 운전이 불가능하고 대기 전력이 흐르고 있는 상태에서 물의 접촉에 의한 누전 및 감전사고 발생 가능성으로 안정성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 종래에는 살포제를 펌프로 분사하여 도로에 분사하기 위한 장치를 시설하려면 기본적으로 누전과 감전을 고려한 복잡한 배선 작업과 차단기 등이 필요하므로 초기 시공성과 해체 작업성이 좋지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 개선하기 위하여 창착된 것으로, 노면 개선을 위하여 필요로 하는 살포제를 인력과 장비 그리고 교통 장애 없이 정해진 노면에 균일하게 분사할 수 있는 원격 제설 방재 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 도로용 완충 및 표시용 시설물 또는 도로 주변 보조시설물 등으로 상황에 따라 독립적으로 운용될 수 있도록 수시 이동 설치가 가능 하면서도 위치 제약 없이 운용할 수 있는 원격 제설 방재 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 도로상 운행 차량의 이탈 방지 및 충격 흡수가 가능한 방호벽 역할을 할 수 있는 원격 제설 방재 시스템을 구성하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상용 전력에 연결하기 위한 배선작업이 불필요하고 누전에 의한 전기적 안전사고 위험을 낮추는 동시에 상용 전원의 공급 불능 상태에서 대체 전력을 활용할 수 있는 원격 제설 방재 시스템을 구성하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 노상에 시설되는 원격 제설 방재 시스템의 지속적인 관리가 원격에서 가능하도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 도로 컨디션과 현재 시설물 관리 상태 등 시스템 운전에서 필요로 하는 다양한 정보를 관리자에게 실시간으로 전달하여 정교한 원격 제어를 가능하도록 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원격 제설 방재 시스템은,
도로 주변에 설치되고 내부에 살포제를 담는 공간으로 비워진 저장실을 갖는 통 형상의 바디와, 상기 바디의 저장실과 상통하는 입구가 있으며 살포제를 입구를 통해 유입시키고 유입된 살포제를 압송하는 펌프가 설치되고 그 펌프로부터 압송되는 살포제를 분사하는 노즐이 설치된 외부 케이싱과, 데이터통신부를 갖으며 그 데이터통신부를 통해 수신된 외부 데이터를 인식하여 구동되는 동시에 외부 데이터를 처리하여 상기 펌프의 구동을 제어하도록 상기 외부케이싱에 내장형으로 설치된 원격터미널디바이스로 이루어지는 원격 제설 방재 시스템에 있어서,
상기 펌프와 상기 원격터미널디바이스 그리고 전력 소요 구동 부품에서 필요로 하는 전원을 공급하기 위하여 상기 바디와 외부케이싱의 외부에 태양광 집광을 위한 태양전지판을 설치하여 이루어지는 태양전지부;
상기 원격터미널디바이스에 제어 신호를 유무선통신망을 통하여 데이터로 전송하고 원격터미널디바이스로부터 전송되는 데이터신호를 유무선통신망을 통해 수신하는 관리자단말기;를 포함하여 이루어지며,
상기 바디와 외부케이싱은 밀폐된 통체로 형성되어 격벽에 의해 분리되어 있으며, 상기 바디의 상부에는 살포제를 공급하기 위한 공급홀이 형성되어 있고, 상기 외부케이싱의 내부에는 상기 원격터미널디바이스와 태양전지부를 구성하는 전장 부품들이 실장 되어 구성되고,
상기 원격터미널디바이스는,
유무선통신망을 통해 데이터를 수신하고 설정된 정보를 유무선통신망을 통해 전송하는 양 방향 데이터통신부와,
표시소자부, 펌프, 감시카메라 및 검출센서들을 컨트롤러를 통해 작동시키도록 신호 데이터를 입출력하고 상기 표시소자부, 펌프, 감시카메라 및 검출센서 중 어느 하나 또는 그 이상의 장치에 설치된 컨트롤러와 연동 되어 데이터 신호를 연산하여 입출력하는 제어부와, 상기 제어부 및 데이터통신부와 접속되고 상기 제어부의 프로그램어블 로직 컨트롤러(Programable Logic Controller)와 원격단말장치(Remote Terminal Unit) 사이의 데이터 전송과 연산 및 프로세서의 연산 결과를 저장하는 메모리와, 상기 표시소자부, 펌프, 감시카메라 및 검출센서들에 시스템 디폴트 데이터 또는 가변 데이터를 입력하는 데이터입출력부;를 포함하여 이루어지며,
상기 태양전지부는,
태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지판, 상기 태양전지판을 통해 생성된 전기에너지를 축전하는 축전지, 상기 축전지의 과전압과 방전을 방지하는 레귤레이터, 상기 축전지의 직류 전압을 교류전압으로 변환하는 인버터;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는,
마이크로프로세서, 메인 컨트롤 유닛(MCU), 마이컴 통합 제어기능을 갖는 중앙처리장치(CPU)와,
상기 관리자단말기로부터 입력되는 프로그램된 명령어에 따라 상기 펌프를 제어하는 PLC부(프로그램어블 로직 콘트롤러:Programable Logic Controller)와,
상기 펌프로부터 출력되는 데이터를 수집하고 비교제어하는 RTU부(원격단말장치:Remote Terminal Unit)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 외부 환경 정보를 감지하는 검출센서 및 바디의 저장실에 저장된 살포제의 유량을 체크 하는 유량계측센서를 구비하며,
상기 검출센서 및 유량계측센서에서 검출된 정보를 데이터통신부로 출력하여 관리자단말기로 전송하고, 상기 관리자단말기에 내장된 프로세서에 의해 상기 제어부로부터 공급받은 검출정보 데이터를 프로그램을 통해 상기 검출센서 및 유량계측센서에서 측정한 상기 외부 환경 정보 및 계측 정보를 상기 관리자단말기를 통해 디스플레이하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외부 환경 정보는,
도로에 설치된 바디 및 외부 케이싱 구조물에 대한 접촉충격, 소리, 빛, 가속도, 거리, 습도 및 온도 중 하나 또는 그 이상의 정보가 제어 및 계측 정보로 추출되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 축전지, 레귤레이터, 인버터는 외부 케이싱의 내부에 내장형으로 배치하여 구성된 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명은 노면 개선을 위하여 필요로 하는 살포제를 인력과 장비 그리고 교통 장애 없이 정해진 노면에 고르고 균일하게 분사할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 제설뿐만 아니라 도로용 완충 및 표시용 시설물 또는 도로 주변 보조시설물 등으로 상황에 따라 운용될 수 있도록 수시 이동 설치가 가능하면서도 위치 제약 없이 설치하여 사용할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 제설뿐만 아니라 도로상 운행 차량의 이탈 방지 및 충격 흡수가 가능한 방호벽 성능을 나타낼 수 있어 제설 외에 다른 용도로 사용할 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상용 전력을 사용하기 위한 배선작업이 불필요하고 누전에 의한 전기적 안전사고 위험을 낮추는 동시에 상용 전원의 공급 불능 상태에서 운전이 가능한 효과가 있다. 또한, 노상에 시설되는 원격 제설 방재 시스템의 지속적인 관리가 원격에서 이루어질 수 있도록 하고, 도로 컨디션과 현재 시설물 관리 상태 등 시스템 운전에서 필요로 하는 다양한 정보를 관리자에게 실시간으로 전달하여 정교한 원격 제어를 가능하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 도로의 제설제 살포장치 설명도.
도 2는 종래의 스프레이 기능이 있는 도로 표지병의 설치 단면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 원격 제설 방재 시스템의 전체 외형도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 원격 제설 방재 시스템의 단면도.
도 5(a)(b)는 본 발명의 실시 예에 따른 원격 제설 방재 시스템의 실물 및 설치 상태 사진.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 원격 제설 방재 시스템 제어 설명도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 원격 제설 방재 시스템 원격터미널디바이스 구성도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 시스템 및 전력 사용에 관한 블럭도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 원격 제어 블럭도.

이하, 도면을 참고로 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 원격 제설 방재 시스템의 전체 외형도 이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 원격 제설 방재 시스템의 단면도이다. 도 5의 (a)(b)는 본 발명의 실시 예에 따른 원격 제설 방재 시스템의 실물 및 설치 상태 사진이다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 원격 제설 방재 시스템 제어 설명도이다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 원격 제설 방재 시스템 원격터미널디바이스 구성도이다. 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 시스템 및 전력 사용에 관한 블럭도 이다. 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 원격 제어 블럭도 이다.

본 발명에 따른 원격 제설 방재 시스템은 도 3 내지 도 9와 같이 구성될 수 있다. 주요 구성, 도로 주변에 설치되고 내부에는 살포제(102)를 담는 공간으로 이루어진 저장실(101)을 갖는 통 형상의 바디(103)가 구성된다. 바디(103)는 상부 구조를 형성한다.

삭제

그리고, 바디(103)의 저장실(101)과 상통하는 입구(104)가 있으며 살포제(102)를 입구(104)를 통해 유입시키고 유입된 살포제(102)를 압송하는 펌프(105)가 설치되며 그 펌프(105)로부터 압송되는 살포제(102)를 분사하는 노즐(106)이 설치된 외부케이싱(107)이 구성된다. 외부케이싱(107)은 하부 구조를 형성한다.

바디(103)와 외부케이싱(107)은 일체형으로 구성될 수 있고 분리형으로 구성될 수 있다. 도면 도 3 및 도 4에는 일체형 구조의 예가 나타나 있다.

그리고, 외부케이싱(107)에 내장형으로 설치되고 데이터통신부(201)를 갖으며, 그 데이터통신부(201)를 통해 수신된 외부 데이터를 처리하여 펌프(105)의 구동을 제어하기 위해 인가된 관리자단말기(500)로부터 전송되는 데이터를 인식하여 구동하는 원격터미널디바이스(200)가 구성된다.

그리고, 펌프(105)와 원격터미널디바이스(200)를 포함한 구동 부품들에서 필요로 하는 전원을 공급하기 위하여 바디(103)와 외부케이싱(107)의 외부에 태양전지판(301)을 설치한 태양전지부(300)가 구성된다.

그리고, 원격터미널디바이스(200)에 제어 신호를 유무선통신망(400)을 통하여 데이터로 전송하고 원격터미널디바이스(200)로부터 전송되는 데이터신호를 유무선통신망(400)을 통해 수신하는 어플리케이션(501)이 탑재된 관리자단말기(500)를 포함하는 구성으로 된다.

또한, 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 바디(103)와 외부케이싱(107)은 밀폐된 통체로 형성되어 격벽(109)에 의해 분리되어 있으며, 바디(103)의 상부에는 살포제(102)를 공급하기 위한 공급홀(110))이 형성되어 있고, 외부케이싱(107)의 내부에는 원격터미널디바이스(200)와 태양전지부(300)를 구성하는 전장 부품들이 실장 되어 구성된다.

또한, 상기 원격터미널디바이스(200)는, 도 7에 나타나 있는 바와 같이, 외부 입력 데이터를 유무선통신망(400)을 통해 수신하고 설정된 정보를 유무선통신망(400)을 통해 전송하는 양 방향 데이터통신부(201)가 구성된다.

그리고, 표시소자부(202), 펌프(105), 감시카메라(204), 검출센서(205) 및 유량계측센서(210)들과 연결되어 신호 데이터를 입출력하고 이들 중 어느 하나 또는 그 이상의 장치에 설치된 컨트롤러(209)와 연동 되어 데이터 신호를 연산하여 입출력하는 제어부(206)가 구성된다.

그리고, 제어부(206) 및 데이터통신부(201)와 접속되고 제어부(206)의 프로그램어블 로직 컨트롤러(Programable Logic Controller)와 원격단말장치(Remote Terminal Unit) 사이의 데이터 전송과 연산 및 프로세서의 연산 결과를 저장하는 메모리(207)가 구성되며, 각 장치들에 시스템 디폴트 데이터 또는 가변 데이터를 입력하는 데이터입출력부(208)로 구성된다.

또한, 제어부(206)는, 마이크로프로세서, 메인 컨트롤 유닛(MCU) 또는 마이컴 통합 제어기능을 갖는 중앙처리장치(CPU)와, 관리자단말기(500)측 데이터로 입력되는 프로그램된 명령어에 따라 펌프(105)를 제어하는 PLC부(프로그램어블로직 콘트롤러:Programable Logic Controller), 펌프(105)로부터 출력되는 데이터를 수집하고 비교제어하는 RTU부(원격단말장치:Remote Terminal Unit)로 구성된다.

또한, 제어부(206)의 PLC부, RTU부 사이에서 전송되는 신호들을 데이터통신부(201)를 통해 관리자단말기(500)로 송출하여 디스플레이하고 데이터를 입출력하는 HMI부(휴먼 머신 인터페이스:Human Machine Interface)를 더 포함하여 구성된다.

또한, 제어부(206)는, 외부 환경 정보를 감지하는 검출센서(205) 및 바디(103)의 저장실(101)에 저장된 살포제(102)의 유량을 체크 하는 유량계측센서(210)를 구비하며, 검출센서(205) 및 유량계측센서(210)에서 검출된 정보를 데이터통신부(201)로 출력하여 관리자단말기(500)로 전송하고, 상기 관리자단말기(500)에 내장된 프로세서에 의해 상기 제어부(206)로부터 공급받은 검출정보 데이터를 프로그램을 통해 상기 검출센서(205) 및 유량계측센서(210)에서 측정한 상기 외부 환경 정보 및 계측 정보를 상기 관리자단말기(500)를 통해 디스플레이하도록 구성된다.

또한, 외부 환경 정보는, 도로에 설치된 바디(103) 및 외부 케이싱(107) 구조물에 대한 접촉충격, 소리, 빛, 가속도, 거리, 습도 및 온도 중 하나 또는 그 이상의 정보이다.

예를 들면, 접촉 충격 정보는 검출센서(205)에서 검출된다. 물리적 충격이 바디(103) 또는 외부 케이싱(107)에 전달되면, 제어부(206)가 상태 변화를 검출해내고 그 정보를 저장하거나 관리자단말기(500)로 보내고, 제어부(206)를 통해 이를 경보음(202a)으로 출력하거나 경광램프(202b)를 점멸시키는 등 시각적으로 상태 변화를 출력하도록 할 수 있다.

마찬가지로, 음향, 조도, 속도, 거리 등 다양한 현장 정보를 검출센서(205)를 통해 취득할 수 있으므로 이 정보를 기반으로 제설 시스템의 컨디션을 명확하게 판독해낼 수 있으며, 살포제(102)의 유량 변동 등에 대해서도 유량계측센서(210)를 통해 파악이 가능하며, 운전 시간 등을 감안하여 보충이 필요한지 등을 여러 경로로 점검하고 체크 하는 것이 가능하다.

태양전지부(300)는, 바디(103) 또는 외부케이싱(107)에 태양전지판(301)이 구조물로서 설치된다. 그리고, 태양전지판(301)을 통해 생성된 전기에너지를 축전하는 축전지(302), 축전지(302)의 과전압과 방전을 방지하는 레귤레이터(303), 축전지(302)의 직류 전압을 교류전압으로 변환하는 인버터(304)로 이루어진다. 그리고, 축전지(302), 레귤레이터(303), 인버터(304)는 훼손과 파손 및 도난을 방지를 위해 외부 케이싱(107) 내부에 실장형으로 배치하여 구성된다.

미설명 부호, 90은, '도로', 92는 '차량'이다.

본 발명에 따른 원격 제설 방재 시스템은, 유무선통신망(400)을 통해 관리자단말기(500)를 접속하여 실시간 제어가 가능하다.

관리자단말기(500)를 통해 유무선통신망(400)에 접속하여 현장에 설치된 제설 방재 시스템상의 데이터통신부(201)를 거쳐 원격터미널디바이스(200)에 실시간으로 접속한다(S601).

S601 단계를 통하여 접속한 사용자의 접속 허용 여부를 제어부(206)에서 확인하여 인가된 관리자가 아닌 경우 관리자단말기(500)를 통한 접속을 차단하고 인가된 관리자에게 관리자단말기(500)를 통한 접속을 허용한다(S602).

S602 단계를 통하여 허용된 사용자가 관리자단말기(500)를 통해 데이터를 전송한다(S603).

S603 단계를 통해 전송된 데이터 값에 의해 원격터미널디바이스(200)의 중앙처리장치(CPU)가 구동하여 데이터 값을 출력한다(S604).

S605 단계를 통하여 현장에 설치된 펌프(105)의 구동을 실행하여 살포제(102)를 노즐(106)을 통해 분사하거나 분사 중인 펌프(105)의 작동을 정지시켜 살포제(102)의 분사를 중지시킨다(S605).

S605 단계를 통하여 펌프(105)의 구동 유무에 따라 살포제(102)의 분사 유무가 결정되고 그 과정에서 원격터미널디바이스(200)의 중앙처리장치(CPU) 및 메모리에 저장되고 설정된 데이터 입출력 값을 비교하여 검출정보를 관리자에게 전송한다(S606).

S606 단계를 통하여 전송되는 데이터 값을 사용자가 관리자단말기(500)에 디스플레이되는 내용을 통해 확인하여 이상 유무를 확인하고 이상 유무에 따라 계속 실행을 여부를 판단한다(S607).

S607 단계를 통하여 수집된 정보를 관리자단말기(500)를 통해 취득하여 원격 제설 방재 시스템 전반에 관한 상태를 파악하고 각 기능부에 대한 제어 명령을 컨트롤러(209)를 통해 선택적으로 전달한다(S608).

S608 단계로부터 처리 결과를 관리자단말기(500)를 통해 피드백 받고 그 결과를 저장한다(S609).

또한, S608 단계에서 실행되는 각 기능부에 대한 제어 명령의 실행은 표시소자부(202), 감시카메라(204), 검출센서(205), 유량계측센서(210) 들 중 선택된 어느 하나 또는 그 이상의 기능부이거나 선별적으로 기능부에 컨트롤러(209)를 통하여 제어 명령을 실행하도록 이루어진다.

여기서, 표시소자부(202)는 부저(스피커)와 같은 경보음(202a)을 발생하는 수단, 시스템 바디(103) 및 외부케이싱(107)에 노출형으로 설치되는 경광램프(202b), LED다이오드와 같이 운전 상태를 시각적으로 보여줄 수 있는 발광소자로 된 표시부(202c) 등이다. 현장 조건에 따라 선택적으로 설치되어 운용된다.

감시카메라(204)는 현장에 시설된 제설 방재 시스템의 현장을 기록하여 저장하거나 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 영상 데이터를 원격터미널디바이스(200)를 통해 전송할 수 있다. 현장 조건에 따라 선택적으로 설치되어 운용된다.

컨트롤러(209)를 통해 실행되는 제어 명령은 관리자단말기(500)의 전송 데이터를 데이터통신부(201)를 통해 전달받고 원격터미널비바이스(200)의 제어부(206)에 귀속된 마이크로프로세서 또는 마이컴 통합 제어기능을 갖는 중앙처리장치(CPU), 관리자단말기(500)측 데이터로 입력되는 프로그램된 명령어에 따라 펌프(105)를 제어하는 PLC, 펌프(105)로부터 출력되는 데이터를 수집하고 비교제어 하는 RTU를 통해 순차적으로 실행된다.

또한, 유량계측센서(210)를 바디(103)의 저장실(101)에 설치하고, 설치된 유량계측센서(210)에 의해 검출된 유량을 제어부(206)로 출력하고 그 출력 값을 제어부(206)에서 비교 연산하여 유량 변동량에 따라 살포제(102)의 유실 여부 및 도난 그리고 정상 작동 가능 여부를 실시간으로 관리자단말기(500)를 통해 체크 하는 것도 가능하다.

본 발명은, 더 구체적으로는, 바디(103) 및 외부케이싱(107)의 표면에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 차량 진행 방향을 포함한 도로 표시용 알림 기호를 운전자에게 전달하기 위한 식별표시부(111)를 일체형 또는 부착형으로 구비할 수 있다.

바디(103)의 공간(101) 하부에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 저장된 살포제(102)를 자연 낙하시켜 펌핑부(112)의 입구(113)로 보내기 위한 출구(114)가 형성될 수 있다.

펌핑부(112)는, 도 4에 나타난 바와 같이, 펌프(105), 제어부(206)를 외부와 밀폐된 상태로 보호하는 외부케이싱(107), 바디(103)의 출구(114)에서 낙하 되는 살포제(102)를 외부케이싱(107)의 내부로 유입시키기 위하여 외부케이싱(107)에 입구(113)가 형성되어 있으며, 입구(113)를 통해 유입되는 살포제(102)를 펌프(105)로 유도하는 유로(115)와, 외부케이싱(107) 내부에 위치하는 펌프(105)의 작동 상태를 외부에서 육안으로 확인하기 위하여 바디(103)에 설치된 경광램프(202b)로 구성된다.

여기서, 외부케이싱(107)은 내부 전장부품들에 해당하는 펌프(105), 원격터미널디바이스(200), 태양전지부(300) 등을 보호하기 위한 밀폐된 함체로써, 합성수지제로 성형 제작된 성형물이거나 또는 금속 철판을 케이싱 형상물로 가공하여 제작된 것이며, 눈, 빗물 등 외부 침입 수분을 차단하여 내부 실장 전장부품들을 보호한다.

표시소자부(202)는 부저를 이용한 경보음(202a), 경광램프(202b), 표시부(202c)로 구성될 수 있다.

경보음(202a)은 바디(103) 또는 외부케이싱(107)에 충격 또는 유사 접촉이 발생될 경우 또는 살포제(102)의 수위가 비정상적으로 급격이 줄어들 경우 이를 검출센서(205) 또는 유량계측센서(210)를 통해 검출하여 스피커/부저(미도시)를 통해 소리로서 전달한다.

경광램프(202b)는, 살포제(102)의 분사 진행 상태에서 점등되거나, 바디(103) 또는 외부케이싱(107)에 충격 또는 유사 접촉이 발생 되는 경우 또는 검출센서(205) 및 유량계측센서(210)를 통해 바디(103)의 저장실(101)내 살포제(102)의 수위가 급격히 비정상적으로 줄어들 경우 이를 외부로 표시하기 위하여 점등된다. 여기서, 경광램프(202b)의 점등 시기는 원격터미널비다이스(200)의 제어부(206) 프로그램 세팅에 따라 자유롭게 설정할 수 있다.

표시부(202c)는, 도면에 구체적으로 나타내지 않았으나 발광다이오드(LED)를 이용하는 것이 바람직하다. 발광다이오드 표시부는 일반 램프에 비해 다양한 구동 상태를 표시하는데 적합하며, 이 표시부(202c)의 구동 신호는 제어부(206)측 디스플레이/펌프/영상/센서 컨트롤러(209)를 통해 다양한 형식으로 제어 가능하다.

바디(103)와 외부케이싱(107)이 일체로 제작된 도 5의 실물 제품 사진과 같이, 사전 제작된 도로 시설물로 구성되며 도로 주변에 기 설치된 방호구조물을 바디(103)와 외부케이싱(107)이 일체로 제작된 본 발명에 따른 원격 제설 방재 시스템으로 대체하여 설치할 수 있다.

방호구조물은 내부에 물을 채워넣어 도로의 커브 주변, 중앙분리대 주변 등에 설치된 기존 도로 시설물로써 차량 추돌시 완충을 시켜주기 위한 일반적인 통체 형상의 구조물이다. 보통 충격을 흡수하기 위해 속이 비워진 합성수지제로 성형 제작되며 속에는 물이 채워져 있고, 충돌 데미지를 약화시키기 위해 표면이 완만한 유선형으로 형성된 원형 형상으로 제작되고 있는바, 이것을 도 5와 같이 바디(103)와 외부케이싱(107)으로 이루어지는 본 발명의 원격 제설 방재 시스템으로 대체 활용하는 것도 가능하다.

원격터미널디바이스(200)는, 유무선통신망(400)을 통해 관리자단말기(500)로부터 전송되는 데이터 신호를 데이터통신부(201)를 통해 실시간으로 수신하고 이를 원격터미널디바이스(200)의 제어부(206)에서 데이터 신호 값으로 출력하여 펌프(105)를 비롯한 표시소자부(202), 감시카메라(204), 검출센서(205), 유량계측센서(210) 등을 CPU를 통해 제어하고 데이터를 저장하고 제어한다.

유무선통신망(400)으로는 유선통신에 비해 유무선통신망, 예를 들면 상용 이동통신사업자(SKT, KT. LG)가 개설한 통신망을 사용할 수 있으며 LAN, 기타 유무선통신망(Wireless Network)를 사용할 수 있다.

데이터 신호 처리 형식은 CDMA/ZIGBEE 등 다양한 무선데이터송수신 형식을 선택하여 운용될 수 있다.

본 발명의 원격 제설 방재 시스템 구동에 필요한 전원은 예를 들면 기본 AC 220V를 사용할 수 있다. 이것은 상용 전력에 맞추어진 것이다.

본 발명은 전력원으로서 태양 대역 내의 파장을 가진 전자기 방사선을 포함하는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하기 위한 태양에너지 시스템을 통해 살포제(103)의 분사를 비롯한 각종 구동부품들의 구동에 필요한 전원을 공급한다.

태양에너지 시스템인 태양전지부(300)는 입사되는 태양 에너지를 반사시켜 반사된 에너지를 자신의 초점에 집속 시키기 위한 태양전지판(solar concentrator), 집광기인 태양전지판(301)의 초점에 근사하게 배치되고, 활성 영역, 한 쌍의 전극, 및 태양 대역이 일부분을 포함하는 파장의 응답 대역 내의 활성 영역에 입사하는 전자기 방사선을 흡수하는 동시에 흡수된 전자기 방사선의 일부를 전극들 간의 전위차로 변환하는 광전지 수단인 축전지(302)를 포함하는 태양 에너지 수광기로 구성된다.

축전지(302) 과전압을 컨트롤하고 방전을 방지하는 레귤레이터(303) 및 축전지(302)의 직류 전압을 교류전압으로 변환하는 인버터(304)를 통해 필요로 하는 전력 소비 요소들, 즉 분사 펌프(105), 원격터미널디바이스(200), 경보음(202s)을 발생하는 수단, 경광램프(202a), LED 소자 등의 표시부(202c), CCTV인 감시카메라(204), 검출센서(205), 유량계측센서(210) 들에 공급한다. 따라서, 상용 전원 공급이 불가능한 고지대, 또는 침수지, 감전사고 등 일반 전력 공급이 불가능한 장소 등에 제약 없이 시설될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 원격 제설 방재 시스템은, 관리자단말기(500)를 통해 제어될 수 있다. 즉 컴퓨터, 전자, 통신 기술의 무선 유무선통신망(Wireless Network)을 이용한 다양한 무선통신 서비스를 활용하는 것이 가능하다.

도 9는 관리자단말기(500)의 기종 중 하나인 통신단말기를 원격터미널디바이스(200)에 연동 되는 관계를 도식적으로 나타낸 블럭도이다.

현장에 설치된 원격터미널디바이스(200)로 전송하는 메시지는 기초적인 단문장 형식으로 전송하여 이것을 리딩하여 구동되도록 하거나 또는 특별히 부호화된 프로그램 명령어일 수 있다.

본 발명은 도로 노면 조건 상황별 판단 과정을 거친 뒤 제설 작업을 사전 결정하고 이를 관리자가 유무선통신망을 통하여 특정된 데이터 코드값 등의 방법으로 전송하면 현장에 설치되어 있는 원격터미널디바이스(200)의 데이터통신부(201)를 통해 수신되고 제어부(206)에서 이것을 인식하여 정해진 알고리즘에 따라 펌프(105)를 구동할 것인지, 구동을 정시시킬 것인지, 또는 컨트롤러(209)를 통해 각 기능부에 새로운 신호를 전달하거나 정보를 취득할 것인지 등을 입력 값과 비교하여 출력하여 제어한다.

데이터통신부(201)는 원격 제설 방재 시스템을 컨트롤하기 위하여 관리자단말기(500)를 소유한 관리자가 보내는 송신신호를 수신하는 부분에 해당된다.

본 발명의 원격 제설 방재 시스템은 관리자의 상황판단에 따라 실시간으로 원격 제어가 가능하고, 동시에 원격터미널디바이스(200)를 구성하는 제어부(206)의 조건 설정과 임의의 시간 설정 - 구동 여부 점검 - 자동데이터송신- 펌프구동으로 진행되는 자동 운전도 가능하다.

그리고 굽어진 도로의 커브를 따라 설치 가능하고 전력 공급이 불가능한 지역 및 침수 누전 가능성이 큰 장소에도 설치하여 운전이 가능하다. 또한 기존 방호 시설물 기준으로 차량 통행에 지장을 주지 않는 도로 가장자리 영역에 시설하여 효과적으로 사용될 수 있으며 굽어진 노면에 대한 집중적인 제설, 해빙이 가능하도록 커브를 따라 미리 계산된 위치에 자유롭게 위치를 결정하여 배열할 수 있으므로 제설과 해빙 목적으로 설치되면 최적화된 위치에서 노면 제설을 효과적으로 수행할 수 있다.

또한, 이동설치가 자유롭다. 도로 조건에 맞는 충분한 사전 시뮬레이션에 기초한 위치 확보 및 설치 위치 조정 등을 통해 최적화된 위치에 설치하여 안전성을 제고시키는 것도 가능하다.

종래 비교되는 시스템이 있으나 재설치가 불가능하고 이동이 자유롭지 못해 간단히 위치 조정과 변경이 불가능하다. 그리고 반복 재사용이 되지 않으며 일반 전력을 구동원으로 사용하므로 전력 사용이 불가능한 특수 지역, 정전, 그리고 침수 지역 등에서는 시스템 운전이 불가능하고 대기 전력이 흐르고 있는 상태에서 물의 접촉에 의한 누전 및 감전사고 발생 가능성도 있어 안정성이 떨어진다.

본 발명은 태양전지를 전력으로 충전하여 이를 주전원으로 사용하여 외부 배선이 필요 없다. 상대적으로 자체 전원 공급은 외부 전력을 사용하는 것에 비해 배선 피복 훼손에 의한 누전 및 감전 가능성이 현저히 낮아 안전하다. 더욱이 밀폐된 케이싱 처리가 가능하므로 부품과 배선 노출에 따른 안전사고 발생을 낮출 수 있는 장점이 있으며, 재배치의 경우에도 복잡한 배선이 필요 없어 취급 및 시공성도 양호하다.

이와 같이 본 발명은 도면 및 명세서를 통하여 발명의 일 실시 예를 참고로 설명하였으나 예시이다. 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시가 가능하다.

101:저장실
102:살포제
103:바디
104:입구
105:펌프
106:노즐
107:외부케이싱
109:격벽
110:공급홀
200:원격터미널디바이스
201:데이터통신부
202:표시소자부
204:감시카메라
205:검출센서
206:제어부
207:메모리
208:데이터입출력부
209;컨트롤러
210:유량계측센서
300:태양전지부
301:태양전지판
302:축전지
303:레귤레이터
304:인버터
400:유무선통신망
500:관리자단말기

Claims

도로 주변에 설치되고 내부에 살포제(102)를 담는 공간으로 비워진 저장실(101)을 갖는 통 형상의 바디(103)와, 상기 바디(103)의 저장실(101)과 상통하는 입구(104)가 있으며 살포제(102)를 입구(104)를 통해 유입시키고 유입된 살포제(102)를 압송하는 펌프(105)가 설치되고 그 펌프(105)로부터 압송되는 살포제(102)를 분사하는 노즐(106)이 설치된 외부 케이싱(107)과, 데이터통신부(201)를 갖으며 그 데이터통신부(201)를 통해 수신된 외부 데이터를 인식하여 구동되는 동시에 외부 데이터를 처리하여 상기 펌프(105)의 구동을 제어하도록 상기 외부케이싱(107)에 내장형으로 설치된 원격터미널디바이스(200)로 이루어지는 원격 제설 방재 시스템에 있어서,
상기 펌프(105)와 상기 원격터미널디바이스(200) 그리고 전력 소요 구동 부품에서 필요로 하는 전원을 공급하기 위하여 상기 바디(103)와 외부케이싱(107)의 외부에 태양광 집광을 위한 태양전지판(301)을 설치하여 이루어지는 태양전지부(300);
상기 원격터미널디바이스(200)에 제어 신호를 유무선통신망(400)을 통하여 데이터로 전송하고 원격터미널디바이스(200)로부터 전송되는 데이터신호를 유무선통신망(400)을 통해 수신하는 관리자단말기(500);를 포함하여 이루어지며,
상기 바디(103)와 외부케이싱(107)은 밀폐된 통체로 형성되어 격벽(109)에 의해 분리되어 있으며, 상기 바디(103)의 상부에는 살포제(102)를 공급하기 위한 공급홀(110))이 형성되어 있고, 상기 외부케이싱(107)의 내부에는 상기 원격터미널디바이스(200)와 태양전지부(300)를 구성하는 전장 부품들이 실장 되어 구성되고,
상기 원격터미널디바이스(200)는,
유무선통신망(400)을 통해 데이터를 수신하고 설정된 정보를 유무선통신망(400)을 통해 전송하는 양 방향 데이터통신부(201)와, 표시소자부(202), 펌프(105), 감시카메라(204) 및 검출센서(205)들을 컨트롤러(209)를 통해 작동시키도록 신호 데이터를 입출력하고 상기 표시소자부(202), 펌프(105), 감시카메라(204) 및 검출센서(205) 중 어느 하나 또는 그 이상의 장치에 설치된 컨트롤러(209)와 연동 되어 데이터 신호를 연산하여 입출력하는 제어부(206)와, 상기 제어부(206) 및 데이터통신부(201)와 접속되고 상기 제어부(206)의 프로그램어블 로직 컨트롤러(Programable Logic Controller)와 원격단말장치(Remote Terminal Unit) 사이의 데이터 전송과 연산 및 프로세서의 연산 결과를 저장하는 메모리(207)와, 상기 표시소자부(202), 펌프(105), 감시카메라(204) 및 검출센서(205)들에 시스템 디폴트 데이터 또는 가변 데이터를 입력하는 데이터입출력부(208);를 포함하여 이루어지며,
상기 태양전지부(300)는,
태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지판(301), 상기 태양전지판(301)을 통해 생성된 전기에너지를 축전하는 축전지(302), 상기 축전지(302)의 과전압과 방전을 방지하는 레귤레이터(303), 상기 축전지(302)의 직류 전압을 교류전압으로 변환하는 인버터(304);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원격 제설 방재 시스템.
삭제
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제 1 항에 있어서,
상기 제어부(206)는,
마이크로프로세서, 메인 컨트롤 유닛(MCU), 마이컴 통합 제어기능을 갖는 중앙처리장치(CPU)와,
상기 관리자단말기(500)로부터 입력되는 프로그램된 명령어에 따라 상기 펌프(105)를 제어하는 PLC부(프로그램어블 로직 콘트롤러:Programable Logic Controller)와,
상기 펌프(105)로부터 출력되는 데이터를 수집하고 비교제어하는 RTU부(원격단말장치:Remote Terminal Unit)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원격 제설 방재 시스템.
삭제
제 4 항에 있어서,
상기 제어부(206)는, 외부 환경 정보를 감지하는 검출센서(205) 및 바디(103)의 저장실(101)에 저장된 살포제(102)의 유량을 체크 하는 유량계측센서(210)를 구비하며,
상기 검출센서(205) 및 유량계측센서(210)에서 검출된 정보를 데이터통신부(201)로 출력하여 관리자단말기(500)로 전송하고, 상기 관리자단말기(500)에 내장된 프로세서에 의해 상기 제어부(206)로부터 공급받은 검출정보 데이터를 프로그램을 통해 상기 검출센서(205) 및 유량계측센서(210)에서 측정한 상기 외부 환경 정보 및 계측 정보를 상기 관리자단말기(500)를 통해 디스플레이하도록 구성된 것을 특징으로 하는 원격 제설 방재 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 외부 환경 정보는,
도로에 설치된 바디(103) 및 외부 케이싱(107) 구조물에 대한 접촉충격, 소리, 빛, 가속도, 거리, 습도 및 온도 중 하나 또는 그 이상의 정보가 제어 및 계측 정보로 추출되도록 구성된 것을 특징으로 하는 원격 제설 방재 시스템.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 축전지(302), 레귤레이터(303), 인버터(304)는 외부 케이싱(107)의 내부에 내장형으로 배치하여 구성된 것을 특징으로 하는 원격 제설 방재 시스템.