KR20210083432A - System and method for managing air quality of subway - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a subway air quality management technology. More particularly, the present invention relates to an apparatus and method for managing air quality of subway lines (including stations). According to the present invention, air pollutants from subways and stations can be removed by installing and operating an air purifier on the outside of the subway, and air pollutants flowing into the subway tunnel from the outside can be blocked by blocking the piston effect caused by subway operation.

Description

지하철 공기질 관리 장치 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING AIR QUALITY OF SUBWAY}Subway air quality management device and method {SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING AIR QUALITY OF SUBWAY}

본 발명은 지하철 공기질 관리 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하철 선로(역사 포함)의 공기질을 관리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to subway air quality management technology, and more particularly, to an apparatus and method for managing air quality of subway tracks (including stations).

지하철의 수송 분담율은 증가할 것으로 예상되고 있다. 이와 같이 증가하는 이용 승객들의 지하철 역사내 실내 환경에 대한 관심도가 증가하고 있으며 이용객의 생활 및 의식수준의 향상에 따라 실내 환경에 대한 요구 수준 또한 점차 높아지고 있다.The transportation share of the subway is expected to increase. As such, the increasing interest of passengers in the indoor environment in subway stations is increasing, and the level of demand for the indoor environment is also gradually increasing with the improvement of the level of life and consciousness of the users.

지하철 선로는 폐쇄된 공간으로서 자연 환기가 잘 이루어지지 않을 뿐 아니라 지상 교통으로 인하여 발생한 여러 가지 유해 물질이 유입되어 다시 외기로 배출되지 못하고 정체되기 쉽다. As a closed space, not only does the natural ventilation not work well, but also various toxic substances generated by ground traffic are introduced and are easily stagnant without being discharged back to the outside air.

또한 지하철 선로는 지하철의 운행에 기인하여 발생한 미세먼지를 포함하나 대기 오염 물질이 지하철 운행을 통한 피스톤 영향(Piston-Effect)으로 끊임없이 비산되는 특성이 있어 지하철 선로의 공기질 환경에 악영향을 주고 있다.In addition, although the subway tracks contain fine dust generated due to the operation of the subway, air pollutants are constantly scattered due to the piston-effect through the operation of the subway, which adversely affects the air quality environment of the subway tracks.

한국등록특허 제 10-1387998에 지하철 전면의 피스톤 효과에 따라 지하철이 지하철 터널로 진입할 때 외부로부터 지하철 터널로 미세먼지 유입하는 것을 방지하기 위한 지하철 터널 내 환기시설을 제시하고 있으나, 지하철의 운행에 따른 피스톤 효과를 차단하지 못하고 있는 실정이다.Korea Patent No. 10-1387998 suggests a ventilation facility in the subway tunnel to prevent the inflow of fine dust from the outside into the subway tunnel when the subway enters the subway tunnel due to the piston effect on the front of the subway. It is not possible to block the piston effect.

대한민국 등록특허 제 10-1387998호Republic of Korea Patent No. 10-1387998

본 발명은 지하철 외부에 공기정화장치를 탑재하고 운행하여 지하철 및 역사의 대기 오염물질을 제거하는 지하철 공기질 관리 장치 및 방법을 제공한다. The present invention provides a subway air quality management device and method for removing air pollutants from subways and stations by mounting and operating an air purification device outside the subway.

본 발명은 지하철 운행에 따른 피스톤 효과를 차단하여 외부로부터 지하철 터널 내부로 유입되는 대기 오염물질을 차단하는 지하철 공기질 관리 장치 및 방법을 제공한다. The present invention provides a subway air quality management apparatus and method for blocking air pollutants flowing into a subway tunnel from the outside by blocking the piston effect according to subway operation.

본 발명의 일 측면에 따르면, 지하철 공기질 관리 장치를 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a subway air quality management device.

본 발명의 일 실시 예에 따른 지하철 공기질 관리 장치는 지하철 외부 및 내부의 공기질 정보, 지하철 운행 정보 및 지하철 환기 정보 중 적어도 하나를 입력 받는 지하철 공기질 관련 정보 입력부, 입력된 지하철 외부 및 내부의 공기질 정보, 지하철 운행 정보 및 지하철 환기 정보 중 적어도 하나를 이용하여 지하철 공기 정화 장치의 가동을 제어하는 지하철 공기질 관련 정보 제어부, 상기 지하철 공기 정화 장치로 가동 제어 정보를 전송하는 지하철 공기질 관련 정보 통신부 및 지하철 외부 및 내부의 공기질 정보, 지하철 운행 정보 및 지하철 환기 정보 중 적어도 하나를 저장하는 지하철 공기질 관련 정보 저장부를 포함할 수 있다.The subway air quality management apparatus according to an embodiment of the present invention includes a subway air quality-related information input unit that receives at least one of air quality information outside and inside the subway, subway operation information, and subway ventilation information, the input air quality information outside and inside the subway, A subway air quality-related information control unit that controls the operation of the subway air purification device using at least one of subway operation information and subway ventilation information, a subway air quality-related information communication unit that transmits operation control information to the subway air purification device, and outside and inside the subway may include a subway air quality-related information storage unit for storing at least one of air quality information, subway operation information, and subway ventilation information.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 지하철 공기질 관리 방법 및 이를 기록한 기록매체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a subway air quality management method and a recording medium recording the same.

본 발명의 일 실시 예에 따른 지하철 공기질 관리 방법 및 이를 기록한 기록매체는 지하철 공기질 관리 장치에 실행되는 지하철 공기질 관리 방법에 있어서, 지하철 외부 및 내부의 공기질 정보, 지하철 운행 정보 및 지하철 환기 정보 중 적어도 하나를 입력 받는 단계, 입력된 지하철 외부 및 내부의 공기질 정보, 지하철 운행 정보 및 지하철 환기 정보 중 적어도 하나를 이용하여 지하철 공기 정화 장치의 가동을 제어하는 단계 및 상기 지하철 공기 정화 장치로 가동 제어 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.The subway air quality management method according to an embodiment of the present invention and a recording medium recording the same are at least one of air quality information outside and inside the subway, subway operation information, and subway ventilation information in the subway air quality management method executed in the subway air quality management apparatus. receiving an input, controlling the operation of the subway air purification device using at least one of the input air quality information outside and inside the subway, subway operation information, and subway ventilation information, and transmitting operation control information to the subway air purification device may include the step of

본 발명에 따르면, 지하철 외부에 공기정화장치를 탑재하고 운행하여 지하철 및 역사의 대기 오염물질을 제거할 수 있다.According to the present invention, it is possible to remove air pollutants from subways and stations by mounting and operating an air purifier on the outside of the subway.

본 발명에 따르면, 지하철 운행에 따른 피스톤 효과를 차단하여 외부로부터 지하철 터널 내부로 유입되는 대기 오염물질을 차단할 수 있다.According to the present invention, it is possible to block the air pollutants flowing into the subway tunnel from the outside by blocking the piston effect according to the subway operation.

도1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지하철 공기질 관리 시스템을 설명하기 위한 도면.
도2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지하철 공기질 관리 서버를 설명하기 위한 도면.
도3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지하철 공기 정화 장치를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지하철 공기질 관리 장치를 설명하기 위한 도면.
도 5 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지하철 공기질 관리 방법을 설명하기 위한 도면들.1 is a view for explaining a subway air quality management system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a subway air quality management server according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a subway air purification apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a subway air quality management apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 to 11 are views for explaining a subway air quality management method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서 및 청구항에서 사용되는 단수 표현은, 달리 언급하지 않는 한 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail through detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Also, as used herein and in the claims, the terms "a" and "a" and "a" are to be construed to mean "one or more" generally unless otherwise stated.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. do it with

도1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지하철 공기질 관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a subway air quality management system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 지하철 공기질 관리 시스템(100)은 지하철 공기질 관리 서버(200), 지하철 공기 정화 장치(300), 지하철 공기질 관리 장치(400) 및 지하철 환기 장치(500)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the subway air quality management system 100 includes a subway air quality management server 200 , a subway air purification device 300 , a subway air quality management device 400 , and a subway ventilation device 500 .

지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철 공기 정화 장치(300), 지하철 공기질 관리 장치(400) 및 지하철 환기 장치(500)를 제어하여 지하철의 공기질을 관리한다. 이에 대해서는 도 2에서 더욱 상세히 설명한다.The subway air quality management server 200 manages the subway air quality by controlling the subway air purification device 300 , the subway air quality management device 400 , and the subway ventilation device 500 . This will be described in more detail in FIG. 2 .

지하철 공기 정화 장치(300)은 지하철 외부에 탑재되어 지하철이 운행하는 동안 대기 오염 물질을 제거한다. 지하철 공기 정화 장치(300)는 지하철 운행에 따른 피스톤 효과를 차단하기 위하여 지하철이 운행되는 동안 지하철 운행 앞방향에 있는 공기를 지하철 운행 뒷방향으로 여과하여 배기한다. 이에 대해서는 도 3에서 더욱 상세히 설명한다.The subway air purifier 300 is mounted on the outside of the subway to remove air pollutants while the subway is running. The subway air purifier 300 filters and exhausts air in the front direction of the subway operation in the rear direction while the subway is running in order to block the piston effect according to the subway operation. This will be described in more detail with reference to FIG. 3 .

지하철 공기질 관리 장치(400)는 외부의 공기질 정보에 기초하여 지하철 공기 정화 장치(300)의 가동을 제어한다. 이에 대해서는 도 4에서 더욱 상세히 설명한다.The subway air quality management device 400 controls the operation of the subway air purification device 300 based on external air quality information. This will be described in more detail with reference to FIG. 4 .

지하철 환기 장치(500)는 외부의 공기질 정보 및 지하철의 공기질 정보를 비교하여 지하철의 공기를 환기한다. The subway ventilation device 500 ventilates the subway air by comparing the external air quality information and the subway air quality information.

도2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지하철 공기질 관리 서버를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a subway air quality management server according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철 공기질 관련 정보 입력부(210), 지하철 공기질 관련 정보 제어부(220), 지하철 공기질 관련 정보 통신부(230) 및 지하철 공기질 관련 정보 저장부(240)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the subway air quality management server 200 includes a subway air quality related information input unit 210 , a subway air quality related information control unit 220 , a subway air quality related information communication unit 230 , and a subway air quality related information storage unit 240 ) includes

지하철 공기질 관련 정보 입력부(210)는 지하철 외부 및 내부의 공기질 정보, 지하철 운행 정보, 지하철 선로의 공간정보 및 지하철 환기 정보 중 적어도 하나를 입력 받는다.The subway air quality-related information input unit 210 receives at least one of air quality information outside and inside the subway, subway operation information, spatial information of subway lines, and subway ventilation information.

여기서, 공기질 정보는 미세먼지, 초미세먼지, 이산화탄소, 포름알데히드, 총부유세균, 일산화탄소, 이산화질소, 라돈, 총휘발성유기화합물, 곰팡이 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.Here, the air quality information may include information on at least one of fine dust, ultrafine dust, carbon dioxide, formaldehyde, total suspended bacteria, carbon monoxide, nitrogen dioxide, radon, total volatile organic compounds, and mold.

지하철 운행 정보는 현재 지하철 운행 방향, 지하철 운행 속도, 지하철 운행 위치 정보, 지하철 공기 정화 필터의 열림, 닫힘 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.The subway operation information may include at least one of current subway operation direction, subway operation speed, subway operation location information, and opening and closing information of the subway air filter.

지하철 선로의 공간정보는 지하철 선로의 지리적 위치, 지하철 선로의 길이, 지하철 선로의 높이, 지하철 선로의 면적, 지하철 선로의 부피 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.The spatial information of the subway line may include at least one of information on a geographic location of a subway line, a length of a subway line, a height of a subway line, an area of a subway line, and volume information of a subway line.

지하철 환기 정보는 지하철에 설치된 환기구 식별정보, 환기팬 동작상황, 환기팬 회전 방향, 지하철 터널 환기 장치(500)의 개폐 상황 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.The subway ventilation information may include at least one of identification information of a ventilation hole installed in the subway, an operation status of a ventilation fan, a rotation direction of the ventilation fan, and an opening/closing status of the subway tunnel ventilation device 500 .

지하철 공기질 관련 정보 제어부(220)는 입력된 지하철 외부 및 내부의 공기질 정보, 지하철 운행 정보, 지하철 선로의 공간정보 및 지하철 환기 정보 중 적어도 하나를 이용하여 지하철 공기 정화 장치(300)의 가동을 제어한다.The subway air quality-related information control unit 220 controls the operation of the subway air purification device 300 by using at least one of the input air quality information outside and inside the subway, subway operation information, spatial information of subway lines, and subway ventilation information. .

지하철 공기질 관련 정보 제어부(220)는 지하철 외부의 공기질이 지하철의 공기질보다 좋지 않은 경우, 지하철 환기 장치(500)를 닫고 운행되는 지하철에 설치된 지하철 공기 정화 장치(300)를 가동한다. When the air quality outside the subway is worse than the air quality of the subway, the subway air quality-related information control unit 220 closes the subway ventilation device 500 and operates the subway air purification device 300 installed in the running subway.

더욱 상세하게는 지하철 공기질 관련 정보 제어부(220)는 지하철 외부 및 내부의 공기질 정보를 비교한다. 지하철 공기질 관련 정보 제어부(220)는 비교결과, 지하철 환기 장치(500)를 제어하여 지하철 환기구를 폐쇄한다. In more detail, the subway air quality-related information control unit 220 compares the air quality information outside and inside the subway. As a result of comparison, the subway air quality-related information control unit 220 controls the subway ventilation device 500 to close the subway ventilation port.

지하철 공기질 관련 정보 제어부(220)는 지하철 선로 공간정보 및 지하철 운행정보를 바탕으로 지하철의 현재 속도와 지하철 천장과 지하철 터널 사이의 풍속을 계산하며, 계산 방법은 아래 수학식 1과 같다.The subway air quality-related information control unit 220 calculates the current speed of the subway and the wind speed between the subway ceiling and the subway tunnel based on the subway line spatial information and subway operation information, and the calculation method is as shown in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

{지하철 앞면 단면적(

Figure pat00001
) X 지하철 운행 속도(m/s)}{The cross-sectional area of the front of the subway (
Figure pat00001
) X subway speed (m/s)}

==

{지하철 천장 과 지하철 터널 사이의 단면적(

Figure pat00002
) X 지하철 공기 정화팬 풍속(m/sec)}{The cross-sectional area between the subway ceiling and the subway tunnel (
Figure pat00002
) X subway air purification fan wind speed (m/sec)}

이때 지하철 터널의 압력 지하철 천장과 지하철 터널 사이 압력은 같다고 가정하고, 지하철 공기 정화필터로 발생되는 저항은 고려하지 않는다. 따라서, 현재 운행중인 지하철의 단면적과 움직이는 속도를 계산하면 지하철이 지하철 선로에서 앞으로 밀고 있는 공기의 부피를 구할 수 있다. 지하철 공기질 관련 정보 제어부(220)는 지하철이 앞으로 밀고 있는 공기의 부피를 지하철 뒤로 강제배기하기 위해 지하철이 지하철 선로에서 앞으로 밀고 있는 공기의 부피에 상응하는 속도로 지하철 공기 정화 장치(300)를 가동하는 제어정보를 생성한다. 지하철 공기질 관련 정보 제어부(220)는 지하철 진행방향의 반대방향으로 공기를 강제배기하기 위해 지하철 공기 정화 장치(300)의 회전 방향을 제어하는 제어정보를 생성한다.At this time, it is assumed that the pressure of the subway tunnel is equal to the pressure between the subway ceiling and the subway tunnel, and the resistance generated by the subway air filter is not considered. Therefore, by calculating the cross-sectional area and moving speed of the currently running subway, the volume of air that the subway is pushing forward on the subway track can be obtained. The subway air quality-related information control unit 220 operates the subway air purification device 300 at a speed corresponding to the volume of air that the subway is pushing forward on the subway tracks in order to forcibly exhaust the volume of air pushed forward by the subway to the back of the subway. Generate control information. The subway air quality-related information control unit 220 generates control information for controlling the rotation direction of the subway air purifier 300 in order to forcibly exhaust air in the opposite direction to the subway progress direction.

따라서, 상기와 같이 지하철 공기질 관련 정보 제어부(220)는 운행 중인 지하철에 설치된 지하철 공기 정화 장치(300)를 제어하여 운행 중인 지하철의 피스톤 효과로 인한 외부의 공기 유입을 방지한다. 또한 지하철 공기질 관련 정보 제어부(220) 비교결과 지하철 외부 공기질이 지하철 내부 공기질 보다 좋다면 지하철 환기 장치(500)를 제어하여 지하철 환기구를 개방하여 외부 공기를 지하철로 유입한다.Accordingly, as described above, the subway air quality-related information control unit 220 controls the subway air purification device 300 installed in the subway in operation to prevent the inflow of external air due to the piston effect of the subway in operation. In addition, as a result of comparing the subway air quality-related information control unit 220 , if the air quality outside the subway is better than the air quality inside the subway, the subway ventilation device 500 is controlled to open the subway ventilation hole to introduce outside air into the subway.

지하철 공기질 관련 정보 통신부(230)는 지하철 공기질 관리 서버(200) 및 지하철 공기질 관리 장치(400), 지하철 환기 장치(500)와 유선 혹은 무선으로 연결되어 정보를 주고받으며, 입력된 정보는 지하철 공기질 관련 정보 입력부(210)로 전달한다.The subway air quality related information communication unit 230 is connected to the subway air quality management server 200, the subway air quality management device 400, and the subway ventilation device 500 by wire or wirelessly to exchange information, and the input information is related to the subway air quality It is transmitted to the information input unit 210 .

지하철 공기질 관련 정보 저장부(240)는 미리 설정된 공기질 기준치 정보, 지하철 운행 정보, 지하철 선로의 공간정보, 지하철 환기 정보 및 지하철 공기 정화 장치(300) 정보 중 적어도 하나를 저장하고, 저장된 정보를 지하철 공기질 관련 정보 입력부(210)로 전달한다.The subway air quality related information storage unit 240 stores at least one of preset air quality reference value information, subway operation information, subway line spatial information, subway ventilation information, and subway air purification device 300 information, and stores the stored information on subway air quality It is transmitted to the related information input unit 210 .

도3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지하철 공기 정화 장치(300)를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the subway air purification apparatus 300 according to an embodiment of the present invention.

지하철 공기 정화 장치(300)는 지하철 (역사 포함)의 대기 오염 물질, 예를 들면, 미세먼지를 정화 처리한다. 또한, 지하철 공기 정화 장치(300)는 지하철 운행으로 인한 피스톤 효과를 차단하여 지하철 운행을 원활하게 할 뿐만 아니라 외부에서 유입되는 대기 오염 물질을 차단할 수 있다.The subway air purification device 300 purifies air pollutants, for example, fine dust in subways (including stations). In addition, the subway air purifier 300 can block the piston effect caused by subway operation to facilitate subway operation as well as block air pollutants introduced from the outside.

도 3을 참조하면, 지하철 공기 정화 장치(300)는 지하철 공기 정화 팬(310), 지하철 공기 정화 유로(320) 및 지하철 공기 정화필터(330)을 포함한다.Referring to FIG. 3 , the subway air purification apparatus 300 includes a subway air purification fan 310 , a subway air purification flow path 320 , and a subway air purification filter 330 .

지하철 공기 정화 팬(310)은 지하철 천장과 지하철 터널 사이에 지하철 진행 방향으로 구비되고, 지하철 공기 정화 유로(320)는 지하철 천장과 지하철 터널 사이에 지하철 진행 반대 방향으로 구비되며, 지하철 공기 정화 필터(330)는 지하철 공기 정화 팬(310)의 공기배출 반대방향에 구비된다. 지하철 공기 정화 장치(300)는 지하철 공기질 관리 장치(400)의 제어명령에 따라 작동하여 지하철내 공기흐름을 지하철 천장과 지하철 터널 사이로 배기하는 것이 가능하다.The subway air purification fan 310 is provided in the subway progress direction between the subway ceiling and the subway tunnel, and the subway air purification flow path 320 is provided between the subway ceiling and the subway tunnel in the opposite direction of the subway progress, and the subway air purification filter ( 330 is provided in the opposite direction to the air exhaust of the subway air purification fan (310). The subway air purification device 300 operates according to the control command of the subway air quality management device 400 to exhaust the air flow in the subway between the subway ceiling and the subway tunnel.

지하철 공기 정화 장치(300)는 다른 실시예로 지하철 천장과 지하철 터널 사이 뿐만 아니라 지하철 측면과 지하철 터널 사이에 구비할 수 있다.The subway air purifier 300 may be provided between the subway ceiling and the subway tunnel as well as between the subway side and the subway tunnel in another embodiment.

지하철 공기 정화 장치(300)는 다른 실시예로 지하철 공기 정화 필터(330)를 지하철 공기 정화 필터(330)는 지하철 공기 정화 팬(310)의 공기배출 반대방향에 구비하여 지하철 공기질 관리 서버(200) 및 지하철 공기질 관리 장치(400)의 제어명령에 따라 지하철 공기 정화 필터(330)를 상하로 가동하여 지하철 공기 정화 필터(330)의 열림, 닫힘 동작을 제어할 수 있다.As another embodiment, the subway air purification device 300 has a subway air purification filter 330 and the subway air purification filter 330 is provided in the opposite direction of the air exhaust of the subway air purification fan 310 to the subway air quality management server 200 . And it is possible to control the opening and closing operations of the subway air purification filter 330 by operating the subway air purification filter 330 up and down according to a control command of the subway air quality management device 400 .

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지하철 공기질 관리 장치(400)를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the subway air quality management apparatus 400 according to an embodiment of the present invention.

도4를 참조하면, 지하철 공기질 관리 장치(400)는 지하철 공기 정화 정보 입력부(410), 지하철 공기 정화 정보 제어부(420), 지하철 공기 정화 정보 통신부(430), 지하철 공기 정화 정보 저장부(440)를 포함한다.Referring to FIG. 4 , the subway air quality management device 400 includes a subway air purification information input unit 410 , a subway air purification information control unit 420 , a subway air purification information communication unit 430 , and a subway air purification information storage unit 440 . includes

지하철 공기 정화 정보 입력부(410)는 지하철 공기질 관리 서버(200)의 제어정보, 지하철 공기 정화 장치(300) 정보 중 적어도 하나를 입력 받는다.The subway air purification information input unit 410 receives at least one of control information of the subway air quality management server 200 and information on the subway air purification device 300 .

여기서 지하철 공기질 관리 서버(200)의 제어정보는 지하철 공기질 관리 서버(200)에서 생성된 지하철 외부 및 내부의 공기질 정보, 지하철 운행 정보, 지하철 선로의 공간정보 및 지하철 환기 정보 중 적어도 하나를 입력 받는다.Here, the control information of the subway air quality management server 200 receives at least one of air quality information, subway operation information, spatial information of subway tracks, and subway ventilation information generated by the subway air quality management server 200 .

지하철 공기 정화 장치(300) 정보는 지하철 공기 정화팬(310)의 회전속도, 지하철 공기 정화팬(310)의 회전방향 및 지하철 공기 배출유로(320)의 길이, 지하철 공기 정화필터(330)의 열림, 닫힘 정보 중 적어도 하나를 입력 받는다.Subway air purification device 300 information is the rotation speed of the subway air purification fan 310, the rotation direction of the subway air purification fan 310 and the length of the subway air exhaust passage 320, the opening of the subway air purification filter 330 , at least one of closing information is input.

지하철 공기 정화 정보 제어부(420)는 지하철 공기 정화 정보 입력부(410), 지하철 공기 정화 정보 저장부(440)를 통해 전달받은 정보를 지하철 공기 정화 장치(300)로 전송하여 지하철 공기 정화 장치(300)를 제어한다.The subway air purification information control unit 420 transmits the information received through the subway air purification information input unit 410 and the subway air purification information storage unit 440 to the subway air purification device 300 to the subway air purification device 300 . control

지하철 공기 정화 정보 통신부(430)는 지하철 공기질 관리 서버(200)와 유선 혹은 무선으로 연결되어 정보를 주고받으며, 입력된 정보는 지하철 공기 정화 정보 입력부(410)로 전달한다.The subway air purification information communication unit 430 is connected to the subway air quality management server 200 by wire or wirelessly to exchange information, and the input information is transmitted to the subway air purification information input unit 410 .

지하철 공기 정화 정보 저장부(440) 미리 설정된 공기질 기준치 정보, 지하철 운행 정보, 지하철 선로의 공간정보, 지하철 환기 정보 및 지하철 공기 정화 장치(300) 정보 중 적어도 하나를 저장하고, 저장된 정보를 지하철 공기 정화 정보 입력부(410)로 전달한다.The subway air purification information storage unit 440 stores at least one of preset air quality reference value information, subway operation information, spatial information of subway lines, subway ventilation information, and subway air purification device 300 information, and uses the stored information to purify subway air It is transmitted to the information input unit 410 .

지하철 공기질 관리 장치(400)는 다른 실시예로 지하철 공기질 관리 서버(200) 없이 지하철 공기 정화 장치(300)를 제어할 수 있다. 더욱 상세하게 지하철 공기질 관리 장치(400)는 지하철 공기질 관리 서버(200) 없이 지하철 공기 정화 장치(300)를 제어하기 위해 지하철 공기 정화 정보 입력부(410)는 외부서버 혹은 외부 장치와 지하철 공기 정화 정보 통신부(430)로 연결되어 공기질 관련 정보, 지하철 운행 정보, 지하철 선로의 공간정보 및 지하철 환기 정보정보 중 적어도 하나를 입력 받는다.In another embodiment, the subway air quality management device 400 may control the subway air purification device 300 without the subway air quality management server 200 . In more detail, the subway air quality management device 400 controls the subway air purification device 300 without the subway air quality management server 200. The subway air purification information input unit 410 is an external server or an external device and a subway air purification information communication unit. It is connected to 430 to receive at least one of air quality-related information, subway operation information, spatial information of a subway line, and subway ventilation information information.

여기서, 공기질 정보는 앞서 설명한 바와 같이, 미세먼지, 초미세먼지, 이산화탄소, 포름알데히드, 총부유세균, 일산화탄소, 이산화질소, 라돈, 총휘발성유기화합물, 곰팡이 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.Here, as described above, the air quality information may include information on at least one of fine dust, ultrafine dust, carbon dioxide, formaldehyde, total suspended bacteria, carbon monoxide, nitrogen dioxide, radon, total volatile organic compounds, and mold.

지하철 운행 정보는 앞서 설명한 바와 같이, 현재 지하철 운행 방향, 지하철 운행 속도, 지하철 운행 위치 정보, 지하철 공기 정화 필터의 열림, 닫힘 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.As described above, the subway operation information may include at least one of current subway operation direction, subway operation speed, subway operation location information, and opening and closing information of the subway air filter.

지하철 선로의 공간정보는 앞서 설명한 바와 같이, 지하철 선로의 지리적 위치, 지하철 선로의 길이, 지하철 선로의 높이, 지하철 선로의 면적, 지하철 선로의 부피 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.As described above, the spatial information of the subway line may include at least one of the geographic location of the subway line, the length of the subway line, the height of the subway line, the area of the subway line, and the volume of the subway line.

지하철 환기 정보는 앞서 설명한 바와 같이, 지하철에 설치된 환기구 식별정보, 환기팬 동작상황, 환기팬 회전 방향, 지하철 터널 환기 장치(500)의 개폐 상황 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.As described above, the subway ventilation information may include at least one of identification information of a ventilation hole installed in the subway, an operation status of a ventilation fan, a rotation direction of the ventilation fan, and an opening/closing status of the subway tunnel ventilation device 500 .

지하철 공기 정화 정보 제어부(420)는 입력된 지하철 외부 및 내부의 공기질 정보, 지하철 운행 정보, 지하철 선로의 공간정보 및 지하철 환기 정보 중 적어도 하나를 이용하여 지하철 공기 정화 장치(300)의 가동을 제어한다.The subway air purification information control unit 420 controls the operation of the subway air purification device 300 by using at least one of the input air quality information outside and inside the subway, subway operation information, spatial information of subway lines, and subway ventilation information. .

지하철 공기 정화 정보 제어부(420)는 지하철 외부의 공기질이 지하철 선로의 공기질보다 좋지 않은 경우, 지하철 환기 장치(500)의 폐쇄 명령을 전송하고 지하철 공기 정화 장치(300)를 가동한다. 더욱 상세하게는 지하철 공기 정화 정보 제어부(420)는 지하철 외부 및 내부의 공기질 정보를 비교한다. 지하철 공기 정화 정보 제어부(420)는 비교결과, 지하철 환기 장치(500)를 제어하여 지하철 환기구를 폐쇄 명령을 전송한다. When the air quality outside the subway is worse than the air quality of the subway line, the subway air purification information control unit 420 transmits a command to close the subway ventilation device 500 and operates the subway air purification device 300 . In more detail, the subway air purification information control unit 420 compares the air quality information outside and inside the subway. As a result of the comparison, the subway air purification information control unit 420 controls the subway ventilation device 500 to transmit a command to close the subway ventilation port.

지하철 공기 정화 정보 제어부(420)는 지하철 선로 공간정보 및 지하철 운행정보를 바탕으로 지하철의 현재 속도와 지하철 천장과 지하철 터널 사이의 풍속을 계산하며, 계산 방법은 아래 수학식 1과 같다.The subway air purification information control unit 420 calculates the current speed of the subway and the wind speed between the subway ceiling and the subway tunnel based on the subway line spatial information and subway operation information, and the calculation method is as shown in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

{지하철 앞면 단면적(

Figure pat00003
) X 지하철 운행 속도(m/s)}{The cross-sectional area of the front of the subway (
Figure pat00003
) X subway speed (m/s)}

==

{지하철 천장 과 지하철 터널 사이의 단면적(

Figure pat00004
) X 지하철 공기 정화팬 풍속(m/sec)}{The cross-sectional area between the subway ceiling and the subway tunnel (
Figure pat00004
) X subway air purification fan wind speed (m/sec)}

이때 지하철 터널의 압력과 지하철 천장과 지하철 터널 사이 압력은 같다고 가정하고, 지하철 공기 정화필터로 발생되는 저항은 고려하지 않는다. 따라서, 현재 운행중인 지하철의 단면적과 움직이는 속도를 계산하면 지하철이 지하철 선로에서 앞으로 밀고 있는 공기의 부피를 구할 수 있다. 지하철 공기 정화 정보 제어부(420)는 지하철이 앞으로 밀고 있는 공기의 부피를 지하철 뒤로 강제배기하기 위해 지하철이 지하철 선로에서 앞으로 밀고 있는 공기의 부피에 상응하는 속도로 지하철 공기 정화 장치(300)를 가동하는 제어정보를 생성한다.At this time, it is assumed that the pressure of the subway tunnel and the pressure between the subway ceiling and the subway tunnel are the same, and the resistance generated by the subway air filter is not considered. Therefore, by calculating the cross-sectional area and moving speed of the currently running subway, the volume of air that the subway is pushing forward on the subway track can be obtained. The subway air purification information control unit 420 operates the subway air purification device 300 at a speed corresponding to the volume of air that the subway is pushing forward on the subway tracks in order to forcibly exhaust the volume of air pushed forward by the subway to the back of the subway. Generate control information.

도 5 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지하철 공기질 관리 방법을 설명하기 위한 도면들이다.5 to 11 are views for explaining a subway air quality management method according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 단계 S500에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철 운행 정보를 수신한다.Referring to FIG. 5 , in step S500 , the subway air quality management server 200 receives subway operation information.

단계 S510에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 외부 공기질 정보를 수신한다.In step S510, the subway air quality management server 200 receives external air quality information.

단계 S520에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 내부 공기질 정보를 수신한다.In step S520, the subway air quality management server 200 receives internal air quality information.

단계 S530에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 외부 및 내부 공기질 정보를 비교한다.In step S530, the subway air quality management server 200 compares the external and internal air quality information.

단계 S540에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 외부 및 내부 공기질 정보를 비교한 후 외부 공기질이 내부 공기질 보다 안 좋다면 지하철 운행경로 내 지하철 환기장치 폐쇄 명령을 전송한다.In step S540, the subway air quality management server 200 compares the external and internal air quality information and, if the external air quality is worse than the internal air quality, transmits a command to close the subway ventilation system in the subway route.

단계 S550에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철 선로 공간정보를 이용하여 지하철 공기 정화 장치(300)의 배출 공기량을 산출한다. 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철 선로 공간정보 및 지하철 운행정보를 바탕으로 지하철의 현재 속도와 지하철 천장과 지하철 터널 사이의 풍속을 계산하며, 계산 방법은 아래 수학식 1과 같다.In step S550, the subway air quality management server 200 calculates the amount of exhaust air of the subway air purification device 300 using the subway line spatial information. The subway air quality management server 200 calculates the current speed of the subway and the wind speed between the subway ceiling and the subway tunnel based on the subway line spatial information and subway operation information, and the calculation method is as shown in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

{지하철 앞면 단면적(

Figure pat00005
) X 지하철 운행 속도(m/s)}{The cross-sectional area of the front of the subway (
Figure pat00005
) X subway speed (m/s)}

==

{지하철 천장 과 지하철 터널 사이의 단면적(

Figure pat00006
) X 지하철 공기 정화팬 풍속(m/sec)}{The cross-sectional area between the subway ceiling and the subway tunnel (
Figure pat00006
) X subway air purification fan wind speed (m/sec)}

이때 지하철 터널의 압력과 지하철 천장과 지하철 터널 사이 압력은 같다고 가정하고, 지하철 공기 정화필터로 발생되는 저항은 고려하지 않는다. 따라서, 현재 운행중인 지하철의 단면적과 움직이는 속도를 계산하면 지하철이 지하철 선로에서 앞으로 밀고 있는 공기의 부피를 구할 수 있다. At this time, it is assumed that the pressure of the subway tunnel and the pressure between the subway ceiling and the subway tunnel are the same, and the resistance generated by the subway air filter is not considered. Therefore, by calculating the cross-sectional area and moving speed of the currently running subway, the volume of air that the subway is pushing forward on the subway track can be obtained.

단계 S560에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철 공기질 관리 장치(400)로 전송할 제어정보를 생성한다. 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철이 앞으로 밀고 있는 공기의 부피를 지하철 뒤로 강제배기하기 위해 지하철이 지하철 선로에서 앞으로 밀고 있는 공기의 부피에 상응하는 속도로 지하철 공기 정화 장치(300)를 가동하는 제어정보를 생성한다. 지하철 공기질 관련 정보 제어부(220)는 지하철 진행방향의 반대방향으로 공기를 강제배기하기 위해 지하철 공기 정화 장치(300)의 회전 방향을 제어하는 제어정보를 생성한다.In step S560 , the subway air quality management server 200 generates control information to be transmitted to the subway air quality management device 400 . The subway air quality management server 200 controls to operate the subway air purifier 300 at a speed corresponding to the volume of air that the subway is pushing forward on the subway tracks in order to forcibly exhaust the volume of air pushed forward by the subway to the back of the subway. create information The subway air quality-related information control unit 220 generates control information for controlling the rotation direction of the subway air purifier 300 in order to forcibly exhaust air in the opposite direction to the subway progress direction.

단계 S570에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철 공기질 관리 장치(400)로 제어정보를 전송한다. 지하철 공기질 관리 서버(200)는 운행 중인 지하철에 설치된 지하철 공기 정화 장치(300)를 제어하여 운행 중인 지하철의 피스톤 효과로 인한 외부의 공기 유입을 방지한다. In step S570 , the subway air quality management server 200 transmits control information to the subway air quality management device 400 . The subway air quality management server 200 controls the subway air purification device 300 installed in the subway in operation to prevent inflow of external air due to the piston effect of the subway in operation.

지하철 공기질 관리 서버(200)는 비교결과 지하철 외부 공기질이 지하철 내부 공기질 보다 좋다면 지하철 환기 장치(500)를 제어하여 지하철 환기구를 개방하여 외부 공기를 지하철로 유입할 수 있다.As a result of comparison, the subway air quality management server 200 may control the subway ventilation device 500 to open the subway ventilation port to introduce outside air into the subway if the subway air quality is better than the subway internal air quality.

도 6을 참조하면, 단계 S600에서 지하철 공기질 관리 장치(400)는 외부에서 연결된 서버 혹은 외부 장치로부터 외부 공기질 정보를 수신한다.Referring to FIG. 6 , in step S600 , the subway air quality management apparatus 400 receives external air quality information from an externally connected server or an external device.

단계 S610에서 지하철 공기질 관리 장치(400)는 외부에서 연결된 서버 혹은 외부 장치로부터 내부 공기질 정보를 수신한다.In step S610, the subway air quality management apparatus 400 receives internal air quality information from an externally connected server or an external device.

단계 S620에서 지하철 공기질 관리 장치(400)는 외부 및 내부 공기질 정보를 비교한다.단계 S630에서 지하철 공기질 관리 장치(400)는 외부 및 내부 공기질 정보를 비교 후 외부공기질이 내부공기질 보다 안 좋다면 지하철 운행경로 내 지하철 환기장치 폐쇄 명령을 전송한다.In step S620, the subway air quality management device 400 compares the external and internal air quality information. In step S630, the subway air quality management device 400 compares the external and internal air quality information, and then operates the subway if the external air quality is worse than the internal air quality. Send a command to close the subway ventilation system in the route.

단계 S640에서 지하철 공기질 관리 장치(400)는 지하철 선로 공간정보를 이용하여 지하철 공기 정화 장치(300)의 배출 공기량을 산출한다. 지하철 공기질 관리 장치(400)는 지하철 선로 공간정보 및 지하철 운행정보를 바탕으로 지하철의 현재 속도와 지하철 천장과 지하철 터널 사이의 풍속을 계산하며, 계산 방법은 아래 수학식 1과 같다.In step S640, the subway air quality management apparatus 400 calculates the amount of exhaust air of the subway air purification apparatus 300 using the subway line spatial information. The subway air quality management device 400 calculates the current speed of the subway and the wind speed between the subway ceiling and the subway tunnel based on the subway line spatial information and subway operation information, and the calculation method is as shown in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

{지하철 앞면 단면적(

Figure pat00007
) X 지하철 운행 속도(m/s)}{The cross-sectional area of the front of the subway (
Figure pat00007
) X subway speed (m/s)}

==

{지하철 천장 과 지하철 터널 사이의 단면적(

Figure pat00008
) X 지하철 공기 정화팬 풍속(m/sec)}{The cross-sectional area between the subway ceiling and the subway tunnel (
Figure pat00008
) X subway air purification fan wind speed (m/sec)}

이때 지하철 터널의 압력과 지하철 천장과 지하철 터널 사이 압력은 같다고 가정한다. 따라서, 현재 운행중인 지하철의 단면적과 움직이는 속도를 계산하면 지하철이 지하철 선로에서 앞으로 밀고 있는 공기의 부피를 구할 수 있다. At this time, it is assumed that the pressure in the subway tunnel and the pressure between the subway ceiling and the subway tunnel are the same. Therefore, by calculating the cross-sectional area and moving speed of the currently running subway, the volume of air that the subway is pushing forward on the subway track can be obtained.

단계 S650에서 지하철 공기질 관리 장치(400)는 지하철 공기 정화 장치(300)로 전송할 제어정보를 생성한다. 지하철 공기질 관리 장치(400)는 지하철이 앞으로 밀고 있는 공기의 부피를 지하철 뒤로 강제배기하기 위해 지하철이 지하철 선로에서 앞으로 밀고 있는 공기의 부피에 상응하는 속도로 지하철 공기 정화 장치(300)를 가동하는 제어정보를 생성한다. 지하철 공기질 관련 정보 제어부(220)는 지하철 진행방향의 반대방향으로 공기를 강제배기하기 위해 지하철 공기 정화 장치(300)의 회전 방향을 제어하는 제어정보를 생성한다.In step S650 , the subway air quality management device 400 generates control information to be transmitted to the subway air purification device 300 . The subway air quality management device 400 controls to operate the subway air purification device 300 at a speed corresponding to the volume of air that the subway is pushing forward on the subway tracks in order to forcibly exhaust the volume of air pushed forward by the subway to the back of the subway. create information The subway air quality-related information control unit 220 generates control information for controlling the rotation direction of the subway air purifier 300 in order to forcibly exhaust air in the opposite direction to the subway progress direction.

단계 S660에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철 공기 정화 장치(300)로 제어정보를 전송한다.In step S660 , the subway air quality management server 200 transmits control information to the subway air purification apparatus 300 .

도 7를 참조하면, 단계 S700에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철 운행 정보를 수신한다.Referring to FIG. 7 , in step S700 , the subway air quality management server 200 receives subway operation information.

단계 S710에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 외부 공기질 정보를 수신한다.In step S710, the subway air quality management server 200 receives external air quality information.

단계 S720에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 내부 공기질 정보를 수신한다.In step S720, the subway air quality management server 200 receives internal air quality information.

단계 S730에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 외부 및 내부 공기질 정보를 비교한다.In step S730, the subway air quality management server 200 compares the external and internal air quality information.

단계 S740에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 외부 및 내부 공기질 정보를 비교한 후 외부 공기질이 내부 공기질 보다 안 좋다면 지하철 운행경로 내 지하철 환기장치 폐쇄 명령을 전송한다.In step S740, the subway air quality management server 200 compares the external and internal air quality information and, if the external air quality is worse than the internal air quality, transmits a command to close the subway ventilation system in the subway route.

단계 S750에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철 선로 공간정보를 이용하여 지하철 공기 정화 장치(300)의 배출 공기량을 산출한다. 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철 선로 공간정보 및 지하철 운행정보를 바탕으로 지하철의 현재 속도와 지하철 천장과 지하철 터널 사이의 풍속을 계산하며, 계산 방법은 아래 수학식 1과 같다.In step S750, the subway air quality management server 200 calculates the amount of exhaust air of the subway air purification device 300 using the subway line spatial information. The subway air quality management server 200 calculates the current speed of the subway and the wind speed between the subway ceiling and the subway tunnel based on the subway line spatial information and subway operation information, and the calculation method is as shown in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

{지하철 앞면 단면적(

Figure pat00009
) X 지하철 운행 속도(m/s)}{The cross-sectional area of the front of the subway (
Figure pat00009
) X subway speed (m/s)}

==

{지하철 천장 과 지하철 터널 사이의 단면적(

Figure pat00010
) X 지하철 공기 정화팬 풍속(m/sec)}{The cross-sectional area between the subway ceiling and the subway tunnel (
Figure pat00010
) X subway air purification fan wind speed (m/sec)}

이때 지하철 터널의 압력과 지하철 천장과 지하철 터널 사이 압력은 같다고 가정하고, 지하철 공기 정화필터로 발생되는 저항은 고려하지 않는다. 따라서, 현재 운행중인 지하철의 단면적과 움직이는 속도를 계산하면 지하철이 지하철 선로에서 앞으로 밀고 있는 공기의 부피를 구할 수 있다. At this time, it is assumed that the pressure of the subway tunnel and the pressure between the subway ceiling and the subway tunnel are the same, and the resistance generated by the subway air filter is not considered. Therefore, by calculating the cross-sectional area and moving speed of the currently running subway, the volume of air that the subway is pushing forward on the subway track can be obtained.

단계 S760에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철 공기질 관리 장치(400)로 전송할 제어정보를 생성한다. 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철이 앞으로 밀고 있는 공기의 부피를 지하철 뒤로 강제배기하기 위해 지하철이 지하철 선로에서 앞으로 밀고 있는 공기의 부피에 상응하는 속도로 지하철 공기 정화 장치(300)를 가동하는 제어정보를 생성한다. 지하철 공기질 관련 정보 제어부(220)는 지하철 진행방향의 반대방향으로 공기를 강제배기하기 위해 지하철 공기 정화 장치(300)의 회전 방향을 제어하는 제어정보를 생성한다.In step S760, the subway air quality management server 200 generates control information to be transmitted to the subway air quality management device 400 . The subway air quality management server 200 controls to operate the subway air purifier 300 at a speed corresponding to the volume of air that the subway is pushing forward on the subway tracks in order to forcibly exhaust the volume of air pushed forward by the subway to the back of the subway. create information The subway air quality-related information control unit 220 generates control information for controlling the rotation direction of the subway air purifier 300 in order to forcibly exhaust air in the opposite direction to the subway progress direction.

단계 S770에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철 공기질 관리 장치(400)로 제어정보를 전송한다. 지하철 공기질 관리 서버(200)는 운행 중인 지하철에 설치된 지하철 공기 정화 장치(300)를 제어하여 운행 중인 지하철의 피스톤 효과로 인한 외부의 공기 유입을 방지한다. In step S770 , the subway air quality management server 200 transmits control information to the subway air quality management device 400 . The subway air quality management server 200 controls the subway air purification device 300 installed in the subway in operation to prevent inflow of external air due to the piston effect of the subway in operation.

지하철 공기질 관리 서버(200)는 비교결과 지하철 외부 공기질이 지하철 내부 공기질 보다 좋다면 지하철 환기 장치(500)를 제어하여 지하철 환기구를 개방하여 외부 공기를 지하철로 유입할 수 있다.As a result of comparison, the subway air quality management server 200 may control the subway ventilation device 500 to open the subway ventilation port to introduce outside air into the subway if the subway air quality is better than the subway internal air quality.

단계 S770에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철 공기질 관리 장치(400)로 제어정보를 전송한다. 지하철 공기질 관리 서버(200)는 운행 중인 지하철에 설치된 지하철 공기 정화 장치(300)의 지하철 공기 정화필터(330)의 열림, 닫힘을 제어하여 운행 중인 지하철의 공기 저항을 감소한다.In step S770 , the subway air quality management server 200 transmits control information to the subway air quality management device 400 . The subway air quality management server 200 reduces the air resistance of the subway in operation by controlling the opening and closing of the subway air purification filter 330 of the subway air purification device 300 installed in the subway in operation.

도 8을 참조하면, 단계 S800에서 지하철 공기질 관리 장치(400)는 외부에서 연결된 서버 혹은 외부 장치로부터 외부 공기질 정보를 수신한다.Referring to FIG. 8 , in step S800 , the subway air quality management device 400 receives external air quality information from an externally connected server or external device.

단계 S810에서 지하철 공기질 관리 장치(400)는 외부에서 연결된 서버 혹은 외부 장치로부터 내부 공기질 정보를 수신한다.In step S810, the subway air quality management apparatus 400 receives internal air quality information from an externally connected server or external device.

단계 S820에서 지하철 공기질 관리 장치(400)는 외부 및 내부 공기질 정보를 비교한다.In step S820, the subway air quality management apparatus 400 compares the external and internal air quality information.

단계 S830에서 지하철 공기질 관리 장치(400)는 외부 및 내부 공기질 정보를 비교 후 외부공기질이 내부공기질 보다 안 좋다면 지하철 운행경로 내 지하철 환기장치 폐쇄 명령을 전송한다.In step S830, the subway air quality management device 400 compares the external and internal air quality information and, if the external air quality is worse than the internal air quality, transmits a command to close the subway ventilation system in the subway route.

단계 S840에서 지하철 공기질 관리 장치(400)는 지하철 선로 공간정보를 이용하여 지하철 공기 정화 장치(300)의 배출 공기량을 산출한다. 지하철 공기질 관리 장치(400)는 지하철 선로 공간정보 및 지하철 운행정보를 바탕으로 지하철의 현재 속도와 지하철 천장과 지하철 터널 사이의 풍속을 계산하며, 계산 방법은 아래 수학식 1과 같다.In step S840, the subway air quality management device 400 calculates the amount of exhaust air from the subway air purification device 300 using the subway line spatial information. The subway air quality management device 400 calculates the current speed of the subway and the wind speed between the subway ceiling and the subway tunnel based on the subway line spatial information and subway operation information, and the calculation method is as shown in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

{지하철 앞면 단면적(

Figure pat00011
) X 지하철 운행 속도(m/s)}{The cross-sectional area of the front of the subway (
Figure pat00011
) X subway speed (m/s)}

==

{지하철 천장 과 지하철 터널 사이의 단면적(

Figure pat00012
) X 지하철 공기 정화팬 풍속(m/sec)}{The cross-sectional area between the subway ceiling and the subway tunnel (
Figure pat00012
) X subway air purification fan wind speed (m/sec)}

이때 지하철 터널의 압력과 지하철 천장과 지하철 터널 사이 압력은 같다고 가정한다. 따라서, 현재 운행중인 지하철의 단면적과 움직이는 속도를 계산하면 지하철이 지하철 선로에서 앞으로 밀고 있는 공기의 부피를 구할 수 있다. At this time, it is assumed that the pressure in the subway tunnel and the pressure between the subway ceiling and the subway tunnel are the same. Therefore, by calculating the cross-sectional area and moving speed of the currently running subway, the volume of air that the subway is pushing forward on the subway track can be obtained.

단계 S850에서 지하철 공기질 관리 장치(400)는 지하철 공기 정화 장치(300)로 전송할 제어정보를 생성한다. 지하철 공기질 관리 장치(400)는 지하철이 앞으로 밀고 있는 공기의 부피를 지하철 뒤로 강제배기하기 위해 지하철이 지하철 선로에서 앞으로 밀고 있는 공기의 부피에 상응하는 속도로 지하철 공기 정화 장치(300)를 가동하는 제어정보를 생성한다. 지하철 공기질 관련 정보 제어부(220)는 지하철 진행방향의 반대방향으로 공기를 강제배기하기 위해 지하철 공기 정화 장치(300)의 회전 방향을 제어하는 제어정보를 생성한다.In step S850 , the subway air quality management device 400 generates control information to be transmitted to the subway air purification device 300 . The subway air quality management device 400 controls to operate the subway air purification device 300 at a speed corresponding to the volume of air that the subway is pushing forward on the subway tracks in order to forcibly exhaust the volume of air pushed forward by the subway to the back of the subway. create information The subway air quality-related information control unit 220 generates control information for controlling the rotation direction of the subway air purifier 300 in order to forcibly exhaust air in the opposite direction to the subway progress direction.

단계 S860에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철 공기 정화 장치(300)로 제어정보를 전송한다.In step S860 , the subway air quality management server 200 transmits control information to the subway air purification apparatus 300 .

단계 S870에서 지하철 공기질 관리 서버(200)는 지하철 공기질 관리 장치(400)로 제어정보를 전송한다. 지하철 공기질 관리 서버(200)는 운행 중인 지하철에 설치된 지하철 공기 정화 장치(300)의 지하철 공기 정화필터(330)의 열림, 닫힘을 제어하여 운행 중인 지하철의 공기 저항을 감소한다.In step S870 , the subway air quality management server 200 transmits control information to the subway air quality management device 400 . The subway air quality management server 200 reduces the air resistance of the subway in operation by controlling the opening and closing of the subway air purification filter 330 of the subway air purification device 300 installed in the subway in operation.

도 9를 참조하면, 지하철 외부 공기질이 지하철 내부 공기질보다 좋다고 판단하여 지하철 운행에 따른 피스톤 효과를 지하철 환기에 이용한다.Referring to FIG. 9 , it is determined that the air quality outside the subway is better than the air quality inside the subway, and the piston effect according to subway operation is used for subway ventilation.

도 10을 참조하면, 지하철 외부 공기질이 지하철 내부 공기질보다 나쁘다고 판단하여 지하철 운행에 따른 피스톤 효과를 저감하기 위해 지하철 공기 정화 장치(300)를 작동하여 지하철 앞면의 공기흐름을 지하철 진행방향의 반대방향으로 강제 배기한다. 지하철 터널내 공기를 지하철 진행방향의 반대방향으로 강제 배기하여 지하철 운행에 따른 피스톤 효과를 차단하여 외부에서 유입 될 수 있는 미세먼지를 저감한다.Referring to FIG. 10 , it is determined that the air quality outside the subway is worse than the air quality inside the subway, and in order to reduce the piston effect according to the subway operation, the subway air purification device 300 is operated to direct the air flow in the front of the subway in the opposite direction to the subway progress direction forced exhaust. By forcibly exhausting the air in the subway tunnel in the opposite direction to the subway moving direction, it blocks the piston effect caused by subway operation and reduces fine dust that can be introduced from the outside.

도 11을 참조하면, 지하철 외부 공기질이 지하철 내부 공기질보다 좋다고 판단하여 지하철 공기 정화필터(330)를 열어 운행 중인 지하철의 공기 저항을 감소한다.Referring to FIG. 11 , it is determined that the air quality outside the subway is better than the air quality inside the subway, and the air resistance of the subway in operation is reduced by opening the subway air purification filter 330 .

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.In the above, even though all the components constituting the embodiment of the present invention are described as being combined or operated in combination, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, within the scope of the object of the present invention, all the components may operate by selectively combining one or more.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 도시되어 있지만, 반드시 동작들이 도시된 특정한 순서로 또는 순차적 순서로 실행되어야만 하거나 또는 모든 도시 된 동작들이 실행되어야만 원하는 결과를 얻을 수 있는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 상황에서는, 멀티태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수도 있다. 더욱이, 위에 설명한 실시 예 들에서 다양한 구성들의 분리는 그러한 분리가 반드시 필요한 것으로 이해되어서는 안 되고, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품으로 패키지 될 수 있음을 이해하여야 한다.Although acts are shown in a specific order in the drawings, it should not be understood that the acts must be performed in the specific order or sequential order shown, or that all shown acts must be performed to obtain a desired result. In certain circumstances, multitasking and parallel processing may be advantageous. Moreover, the separation of the various components in the embodiments described above should not be construed as necessarily requiring such separation, and the described program components and systems may generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products. It should be understood that there is

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 지하철특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at focusing on the embodiments thereof. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential subway characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

100 : 지하철 공기질 관리 시스템
200 : 지하철 공기질 관리 서버
210 : 지하철 공기질 관련정보 입력부
220 : 지하철 공기질 관련정보 제어부
230 : 지하철 공기질 관련정보 통신부
240 : 지하철 공기질 관련정보 저장부
300 : 지하철 공기 정화 장치
310 : 지하철 공기 정화팬
320 : 지하철 공기 정화유로
330 : 지하철 공기 정화필터
400 : 지하철 공기질 관리 장치
410 : 지하철 공기 정화 정보 입력부
420 : 지하철 공기 정화 정보 제어부
430 : 지하철 공기 정화 정보 통신부
440 : 지하철 공기 정화 정보 저장부
500 : 지하철 터널 환기 장치100: subway air quality management system
200: subway air quality management server
210: subway air quality related information input unit
220: subway air quality related information control unit
230: Subway air quality related information and communication department
240: subway air quality related information storage unit
300: subway air filter
310: subway air purification fan
320: subway air purification channel
330: subway air purification filter
400: subway air quality management device
410: subway air purification information input unit
420: subway air purification information control unit
430: subway air purification information and communication department
440: subway air purification information storage unit
500: subway tunnel ventilation device

Claims (5)

지하철 공기질 관리 장치에 있어서,
지하철 외부 및 내부의 공기질 정보, 지하철 운행 정보 및 지하철 환기 정보 중 적어도 하나를 입력 받는 지하철 공기질 관련 정보 입력부;
입력된 지하철 외부 및 내부의 공기질 정보, 지하철 운행 정보 및 지하철 환기 정보 중 적어도 하나를 이용하여 지하철 공기 정화 장치의 가동을 제어하는 지하철 공기질 관련 정보 제어부;
상기 지하철 공기 정화 장치로 가동 제어 정보를 전송하는 지하철 공기질 관련 정보 통신부; 및
지하철 외부 및 내부의 공기질 정보, 지하철 운행 정보 및 지하철 환기 정보 중 적어도 하나를 저장하는 지하철 공기질 관련 정보 저장부를 포함하는 지하철 공기질 관리 장치.In the subway air quality management device,
a subway air quality-related information input unit for receiving at least one of air quality information outside and inside the subway, subway operation information, and subway ventilation information;
a subway air quality-related information controller for controlling the operation of the subway air purifier using at least one of the input air quality information, subway operation information, and subway ventilation information;
a subway air quality-related information communication unit for transmitting operation control information to the subway air purification device; and
A subway air quality management device comprising a subway air quality-related information storage unit for storing at least one of air quality information outside and inside the subway, subway operation information, and subway ventilation information. 제1 항에 있어서,
상기 지하철 공기 정화 장치는
지하철 천정과 지하철 터널 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 지하철 공기질 관리 장치According to claim 1,
The subway air purifier is
Subway air quality management device, characterized in that provided between the subway ceiling and the subway tunnel 제 1 항에 있어서,
상기 지하철 공기 정화 장치는
지하철 공기 정화 팬, 지하철 공기 정화 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하철 공기질 관리 장치.The method of claim 1,
The subway air purifier is
Subway air quality management device comprising a subway air purification fan and a subway air purification flow path. 제 3 항에 있어서,
상기 지하철 공기 정화 장치는
지하철 공기정화 팬의 공기 배출 반대방향에 지하철 공기 정화 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하철 공기질 관리 장치.4. The method of claim 3,
The subway air purifier is
Subway air quality management device, characterized in that it includes a subway air purification filter in the opposite direction of the air discharge of the subway air purification fan. 지하철 공기질 관리 장치에 실행되는 지하철 공기질 관리 방법에 있어서,
지하철 외부 및 내부의 공기질 정보, 지하철 운행 정보 및 지하철 환기 정보 중 적어도 하나를 입력 받는 단계;
입력된 지하철 외부 및 내부의 공기질 정보, 지하철 운행 정보 및 지하철 환기 정보 중 적어도 하나를 이용하여 지하철 공기 정화 장치의 가동을 제어하는 단계; 및
상기 지하철 공기 정화 장치로 가동 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하는 지하철 공기질 관리 방법.
In the subway air quality management method implemented in the subway air quality management device,
receiving at least one of air quality information outside and inside the subway, subway operation information, and subway ventilation information;
controlling the operation of the subway air purifier by using at least one of the input air quality information, subway operation information, and subway ventilation information inside and outside the subway; and
Subway air quality management method comprising the step of transmitting operation control information to the subway air purification device.
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