KR101202841B1 - System and Method for Monitoring Flooding of Road - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도로의 경계석 형태의 도로 침수 센싱 수단을 이용하여 도로의 침수상태를 정확히 파악할 수 있도록 하기 위한 것으로, 본 발명에 의하면, 도로의 경계 라인을 구성하는 다수의 경계석 중 적어도 어느 하나의 경계석과 대체 형성되며, 비 접촉 정전 용량 센싱으로 도로의 침수 상태를 실시간 감지하기 위한 적어도 하나의 도로 침수 센싱 수단과, 상기 적어도 하나의 도로 침수 센싱 수단으로부터 침수 상태 정보 데이터를 유무선 네트워크를 통해 실시간 수신하고, 데이터를 취합하여 인터넷망을 통해 중앙 관제 서버로 전송하기 위한 데이터 중계 수단과, 상기 중앙 관제 서버로 도로 상태의 영상 데이터를 송신하고, 상기 중앙 관제 서버로부터 인터넷망을 통해 제어되어, 상기 도로 침수 센싱 수단의 1차 침수 센싱 정보에 따라 도로 침수 상태를 모니터링하기 위한 감시 카메라 모듈을 포함하는 도로 침수 감시 시스템 및 이를 이용한 도로 침수 감시 방법을 제공한다.The present invention is to accurately understand the flooded state of the road using the road inundation sensing means in the form of road boundary stones, according to the present invention, at least one of the boundary stones constituting the boundary line of the road and Alternatively formed, at least one road immersion sensing means for real-time sensing the flooded state of the road with non-contact capacitance sensing, and receiving the flooded state information data from the at least one road immersion sensing means in real time through the wired and wireless network, A data relay means for collecting data and transmitting the data to a central control server through an internet network, and transmitting image data of a road state to the central control server, and controlled from the central control server through an internet network to sense the road flooding. Road flood condition according to Sudan's primary flood sensing information Provides monitoring road flooding, including the camera module monitoring system and roads flooded it monitored using the same methods for monitoring.
Description
본 발명은 도로 침수 감시 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로의 경계석에 설치되는 도로 침수 센싱 수단에 의해 도로의 침수 상황을 실시간으로 감시하고, 센싱된 값이 셋팅된 임계치 값을 초과하면 침수상태로 판단하여 알람 및 무선 네트워크를 이용하여 상태 정보를 전달하고, 고유 아이디와 지형데이터를 이용하여 인접지역의 도로 침수를 판단하기 위한 도로 침수 감시 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a road flooding monitoring system and method, and more specifically, to monitor the road flooding in real time by road flooding sensing means installed in the boundary stone of the road, and if the sensed value exceeds the set threshold value The present invention relates to a road inundation monitoring system and method for determining a flooded state and transmitting status information using an alarm and a wireless network, and determining road inundation in an adjacent region by using a unique ID and terrain data.
일반적으로 장마철과 같이 많은 양의 비가 내리는 시기에는 침수 피해를 입는 지역이 생기게 된다. 특히, 지대가 낮는 곳은 상습적인 침수 피해를 입게 되는데, 차량이 다니는 도로의 경우도 마찬가지로 하천의 범람이나 역류 등에 의해 상습적으로 침수가 되는 지역이 여러 군데 있다.Generally, during heavy rains such as the rainy season, there will be flooded areas. In particular, the low zone is subjected to habitual inundation damage, and in the case of roads in which vehicles travel, there are several regions where the inundation is habitually inundated by flooding or backflow of rivers.
그런데, 최근 장마철의 강우 추세를 보면, 비가 장시간에 걸쳐서 지속적으로 많이 내리는 것이 아니라, 단시간 안에 기습적으로 퍼붓는 게릴라성 호우가 많아지고 있다. 이와 같은 폭우 추세는 특히 저지대 도로에서 많은 차량 침수 피해를 초래하고 있다. However, in the recent rainy season, the rainy season does not continuously fall a lot, but guerrilla heavy rain is pouring in a short time. This trend of heavy rain is causing a lot of flooding damage, especially on low roads.
예를 들어, 이러한 기습적인 폭우 상태에서 미처 안전요원들이 도로를 차단하기도 전에 저지대 도로로 진입한 차량은, 도로 중간에 고립되어 차량 침수 피해를 당하는 사례가 발생한다.For example, a vehicle that enters a lowland road before even safety personnel block the road in such a stormy situation is isolated in the middle of the road, causing a flooded vehicle.
즉, 게릴라성 폭우로 인해, 안전요원들이 위험을 감지하고 차량 진입을 막기도 전에 벌써 도로의 침수가 시작되는 경우가 많고, 먼저 진입한 차량들은 중간에서 빠져나가지 못하고 침수 피해를 입는 일이 생기는 것이다. In other words, due to guerrilla heavy rains, flooding of roads has already begun before safety personnel can detect dangers and prevent vehicles from entering, and vehicles entering first are not flooded in the middle and are inundated. .
이는 차량 뿐 아니라 자칫 운전자의 생명까지 위험해지는 상황이 될 수 있다.This may be a dangerous situation not only for the vehicle but also for the driver's life.
따라서, 도로의 침수 상황에 보다 신속하게 대처할 수 있는 방재 시스템이 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for a disaster prevention system that can cope with the road flooding situation more quickly.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 도로의 침수 상황을 실시간으로 확인 가능한 도로 침수 감시 시스템 및 방법을 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a road flooding monitoring system and method capable of checking the road flooding conditions in real time.
본 발명의 다른 목적은 도로의 경계석 형태의 도로 침수 센싱 수단을 이용하여 도로의 침수상태를 정확히 파악할 수 있는 도로 침수 감시 시스템 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a road flooding monitoring system and method that can accurately grasp the road flooded state by using the road flooding sensing means in the form of a boundary stone of the road.
본 발명의 또 다른 목적은 비 접촉식 정전용량 센서를 도로 경계석 형태의 케이스 내부에 안착하여 분실 및 파손을 방지할 수 있는 도로 침수 감시 시스템 및 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a road flooding monitoring system and method capable of preventing loss and damage by seating a non-contact capacitive sensor inside a case of a road boundary stone type.
본 발명의 또 다른 목적은 센싱된 도로 침수 데이터와 지형 데이터를 활용하여 도로 침수 센싱 수단이 미설치된 근접 지역의 침수 상태를 예측할 수 있는 도로 침수 감시 시스템 및 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a road flooding monitoring system and method for predicting a flooded state of an adjacent area in which road flooding sensing means is not installed by using sensed road flooding data and terrain data.
상기한 본 발명의 목적은, 도로의 경계 라인을 구성하는 다수의 경계석 중 적어도 어느 하나의 경계석과 대체 형성되며, 비 접촉 정전 용량 센싱으로 도로의 침수 상태를 실시간 감지하기 위한 적어도 하나의 도로 침수 센싱 수단; 상기 적어도 하나의 도로 침수 센싱 수단으로부터 침수 상태 정보 데이터를 유무선 네트워크를 통해 실시간 수신하고, 데이터를 취합하여 인터넷망을 통해 중앙 관제 서버로 전송하기 위한 데이터 중계 수단; 및 상기 중앙 관제 서버로 도로 상태의 영상 데이터를 송신하고, 상기 중앙 관제 서버로부터 인터넷망을 통해 제어되어, 상기 도로 침수 센싱 수단의 1차 침수 센싱 정보에 따라 도로 침수 상태를 모니터링하기 위한 감시 카메라 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 침수 감시 시스템에 의해 달성된다.The object of the present invention described above, is formed with at least one of the boundary stones of the plurality of boundary stones constituting the boundary line of the road, at least one road flooding sensing for real-time detection of the flooded state of the road by non-contact capacitance sensing Way; Data relay means for receiving flood state information data from the at least one road flood sensing means in real time through a wired or wireless network, collecting the data, and transmitting the collected data to a central control server through an internet network; And transmitting a video data of a road state to the central control server, and controlled from the central control server through an internet network to monitor a road inundation state according to primary flooding sensing information of the road flooding sensing means. It is achieved by a road immersion monitoring system comprising a.
또한 본 발명에 따르면, 상기 도로 침수 센싱 수단은, 상기 경계석과 동일 크기의 외부 보호 케이스; 도로와 마주하는 수직면 일측부 안쪽에 구비되어 물과 대지간의 정전용량 변화를 통해 수위를 센싱하는 적어도 하나의 비 접촉 정전 용량 센서; 상기 비 접촉 정전 용량 센서로부터 센싱 정보를 수신받아 저장하고, 프로그램에 의해 침수여부를 판단하기 위한 제어부; 상기 도로 침수 센싱 수단의 전원을 공급하고, 전원 공급 상태를 파악하기 위한 배터리부; 상기 배터리부로부터 전원을 공급받으며, 상기 제어부로부터 분석된 도로 침수 데이터를 상기 데이터 중계 수단으로 전달하기 위한 RF 무선 데이터 송수신 모듈; 및 상기 비 접촉 정전 용량 센서, 상기 제어부, 상기 배터리부 및 상기 RF 무선 데이터 송수신 모듈을 보호하기 위한 내부 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the road flooding sensing means, the outer protective case of the same size as the boundary stone; At least one non-contact capacitive sensor provided inside one side of a vertical surface facing the road and sensing a water level through a change in capacitance between water and land; A control unit for receiving and storing sensing information from the non-contact capacitive sensor and determining whether the sensor is flooded by a program; A battery unit for supplying power to the road flooding sensing means and determining a power supply state; An RF wireless data transmission / reception module receiving power from the battery unit and transferring road flooding data analyzed by the controller to the data relay means; And an inner case for protecting the non-contact capacitive sensor, the control unit, the battery unit, and the RF wireless data transmission / reception module.
또한 본 발명에 따르면, 상기 배터리부는, 배터리; 상기 배터리로부터 상기 RF 무선 데이터 송수신 모듈로 DC 전원을 공급하기 위한 DC-to-DC 컨버터와 파워 컨트롤러; 및 상기 배터리의 충전 상태 정보를 상기 제어부로 전달하기 위한 AD 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the battery unit, a battery; A DC-to-DC converter and a power controller for supplying DC power from the battery to the RF wireless data transmission / reception module; And an AD converter for transferring charge state information of the battery to the controller.
또한 본 발명에 따르면, 상기 도로 침수 센싱 수단은 상기 데이터 중계 수단과 근거리 송수신 불가 지역에 존재할 경우, 근접된 다른 도로 침수 센싱 수단으로 도로 침수 데이터를 전달하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the road flooding sensing means is characterized in that the road flooding data transmission to the other road flooding sensing means in close proximity to the data relay means, if present in the area.
또한 본 발명에 따르면, 상기 도로 침수 센싱 수단은 고유의 ID가 부여되어 위치 좌표 값 및 지형 데이터가 저장된 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the road immersion sensing means is given a unique ID, characterized in that the position coordinate value and terrain data is stored.
또한 본 발명에 따르면, 상기 중앙 관제 서버는 상기 데이터 중계 수단으로부터 수신된 침수 데이터와 상기 도로 침수 센싱 수단의 위치 좌표 및 주변의 지형 데이터를 이용하여 근접 지역의 지형에 따른 도로 침수를 예측하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the central control server predicts the road flooding according to the terrain of the proximity region using the flooding data received from the data relay means, the position coordinates of the road flooding sensing means and the surrounding terrain data It is done.
상기한 본 발명의 목적은, 도로의 경계 라인을 구성하는 다수의 경계석 중 적어도 어느 하나의 경계석과 대체 형성된 도로 침수 센싱 수단이 비 접촉 정전 용량 센싱으로 도로의 침수 상태를 실시간 감지하는 단계; 데이터 중계 수단이 상기 도로 침수 센싱 수단으로부터 침수 상태 정보 데이터를 유무선 네트워크를 통해 실시간 수신하고, 데이터를 취합하여 중앙 관제 서버로 전송하는 단계; 및 감시 카메라 모듈이 상기 중앙 관제 서버로 도로 상태의 영상 데이터를 송신하고, 상기 중앙 관제 서버로부터 인터넷망을 통해 제어되어, 상기 도로 침수 센싱 수단의 1차 침수 센싱 정보에 따라 도로 침수 상태를 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 침수 감시 방법에 의해서도 달성된다.The above object of the present invention, the road immersion sensing means formed by replacing at least one of the boundary stones of the plurality of boundary stones constituting the boundary line of the road real-time sensing the flooded state of the road by non-contact capacitive sensing; Receiving, by the data relay means, the real time flooded state information data from the road flood sensing means through a wired or wireless network, collecting the data, and transmitting the collected data to a central control server; And a surveillance camera module transmitting road image data to the central control server and controlled from the central control server through an internet network to monitor a road flooding state according to primary flooding sensing information of the road flooding sensing means. It is also achieved by a road flood monitoring method characterized in that it comprises a step.
또한 본 발명에 따르면, 상기 도로 침수 센싱 수단이 상기 데이터 중계 수단과 근거리 송수신 불가 지역에 존재할 경우, 근접된 다른 도로 침수 센싱 수단으로 도로 침수 데이터를 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, if the road flooding sensing means is present in a region that can not be short-distance transmission and reception with the data relay means, further comprising the step of transmitting the road flooding data to another road flooding sensing means in close proximity.
또한 본 발명에 따르면, 상기 중앙 관제 서버는 상기 데이터 중계 수단으로부터 수신된 침수 데이터와 상기 도로 침수 센싱 수단의 위치 좌표 및 주변의 지형 데이터를 이용하여 근접 지역의 지형에 따른 도로 침수를 예측하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the central control server predicts the road flooding according to the terrain of the proximity region using the flooding data received from the data relay means, the position coordinates of the road flooding sensing means and the surrounding terrain data It further comprises.
본 발명의 도로 침수 감시 시스템 및 방법에 의하면, 도로의 경계석 형태의 외부 보호 케이스에 구비된 도로 침수 센싱 수단으로부터 얻어진 침수 상태 데이터를 무선 네트워크를 통해 데이터 중계 수단에 취합되어 중앙 관제 서버로 실시간 전송됨으로써, 정확한 도로의 침수 상황을 판단할 수 있으며, 도로의 경계석상에서 위치한 고유의 아이디(ID)를 갖는 도로 침수 센싱 수단을 통해 센싱을 하게 됨으로써, 위치에 따른 침수 상태를 정확히 파악할 수 있는 효과가 있다.According to the road flooding monitoring system and method of the present invention, the flooding state data obtained from the road flooding sensing means provided in the outer protective case in the form of a boundary stone of the road is collected in a data relay means through a wireless network and transmitted to the central control server in real time. In addition, it is possible to accurately determine the flooding situation of the road, and by sensing through the road flooding sensing means having a unique ID (ID) located on the boundary stone of the road, there is an effect that can accurately determine the flooding state according to the location.
그리고, 지형데이터를 활용하여 근접지역의 침수를 예측하여 재해/재난 피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to minimize disaster / disaster damage by predicting flooding in the vicinity using the terrain data.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도로 침수 감시 시스템을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도로의 경계석 형태의 도로 침수 센싱 수단을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도로 침수 센싱 수단의 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도로 침수 감시 방법을 나타낸 흐름도.1 is a view showing a road flooding monitoring system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the road submerged sensing means in the form of a boundary stone of the road according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the road flooding sensing means according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart showing a road flood monitoring method according to an embodiment of the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등 물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalent water and variations.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도로 침수 감시 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a road flooding monitoring system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 도로 침수 감시 시스템은 주요 도로의 경계석(1)에 설치된 감지센서를 바탕으로 도로의 침수 상태를 실시간으로 감시하고, 셋팅된 임계치 초과시 알람 및 무선네트워크를 이용하여 재난/재해 정보를 제공함에 따라 이동차량과 거주민의 안전 및 시설물 파손을 도모하고, 재난/재해 조기 감시로 복구에 따른 소요 예산을 최소화하기 위한 것으로서, 도로의 경계 라인을 구성하는 다수의 경계석(1)중 적어도 어느 하나의 경계석(1)과 대체 형성되며, 비 접촉 정전 용량 센싱으로 도로의 침수 상태를 실시간 감지하기 위한 적어도 하나의 도로 침수 센싱 수단(100)과, 상기 적어도 하나의 도로 침수 센싱 수단(100)으로부터 침수 상태 정보 데이터를 유무선 네트워크를 통해 실시간 수신하고, 데이터를 취합하여 인터넷망(500)을 통해 중앙 관제 서버(400)로 전송하기 위한 데이터 중계 수단(200)과, 상기 중앙 관제 서버(400)로 도로 상태의 영상 데이터를 송신하고, 상기 중앙 관제 서버(400)로부터 인터넷망(500)을 통해 제어되어, 상기 도로 침수 센싱 수단(100)의 1차 침수 센싱 정보에 따라 도로 침수 상태를 모니터링하기 위한 감시 카메라 모듈(300)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the road flooding monitoring system monitors a road flooding condition in real time based on a sensor installed in a boundary stone 1 of a main road, and uses an alarm and a wireless network when a threshold value is exceeded. At least any one of a number of boundary seats (1) constituting the boundary line of a roadway, which is designed to promote the destruction of safety and facilities of mobile vehicles and residents, and to minimize the budget required for recovery by early disaster / disaster monitoring. It is formed alternately with one boundary stone (1), from the at least one road immersion sensing means 100 for real-time detection of the flooded state of the road by non-contact capacitance sensing and from the at least one road immersion sensing means 100 Receives the flooded status information data in real time through wired and wireless networks, collects the data and collects the data through a central network through the
상기 중앙 관제 서버(400)는 관제 상황실 등에 설치되어, 취합된 데이터를 분석하여 도로 침수 상태를 파악하고, 유/무선 인터넷 망을 통해 해당 도로와 관련된 주민들과 재난 복구를 위한 기관으로 상황을 보고하고, 신속하게 재난/재해를 해결하기 위한 수단이다.The
상기 감시 카메라 모듈(300)은 도로 교차로의 소정의 위치에 전원공급 및 인터넷이 가능한 모듈이 내장된 기둥형태의 구조물 상단에 고정되어 도로 침수 상황을 카메라를 통해 확인하는 수단이다. 상기 데이터 중계 수단(200)은 기존에 설치된 감시 카메라 모듈(300)의 인터넷 수단(미도시)을 활용하여 상기 중앙 관제 센터(400)로 데이터를 전송한다.The
상기 데이터 중계 수단(200)은 32 BIT 전용 게이트웨이(Gateway)로서, 무선망, 무선네트워크, RF-424, RS-232, RS-485, TCP/IP, CDMA 등 다양한 인터페이스 환경의 확장이 가능하다.The data relay means 200 is a 32-bit dedicated gateway (Gateway), it is possible to expand a variety of interface environments, such as wireless network, wireless network, RF-424, RS-232, RS-485, TCP / IP, CDMA.
상기 도로 침수 센싱 수단(100)은 침수 레벨을 상시 측정하고, 셋팅된 임계치 초과여부를 판단한다.The road immersion sensing means 100 constantly measures the immersion level, and determines whether the set threshold is exceeded.
상기 도로 침수 감시 시스템은 경계석 형태의 상기 도로 침수 센싱 수단(100)에 의해 1차 센싱하고, 도시되진 않았으나 2차로 초음파 센서를 이용하여 1cm 단위별 센싱하거나, 상기 카메라 모듈(300)을 통해 영상 분석하는 것이 바람직하다.The road immersion monitoring system is primarily sensed by the road immersion sensing means 100 in the form of a boundary stone, and although not shown, second road sensing by an ultrasonic sensor or image analysis through the
또한, 상기 도로 침수 센싱 수단(100)의 위치 정보를 갖는 고유 아이디(ID)와 인접지역 지형 데이터를 활용하여 상기 도로 침수 센싱 수단(100)이 설치되지 않은 지역의 도로 침수 상황을 분석하여 예측한다.In addition, by using a unique ID (ID) having the location information of the road immersion sensing means 100 and the geographic area data of the neighboring region, the road immersion sensing situation in the area where the road immersion sensing means 100 is not installed is predicted. .
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도로의 경계석 형태의 도로 침수 센싱 수단을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도로 침수 센싱 수단의 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a view showing the road submerged sensing means in the form of a boundary stone of the road according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the road submerged sensing means according to an embodiment of the present invention.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 도로 침수 센싱 수단(100)은, 상기 경계석(10)과 동일 크기의 외부 보호 케이스(101)와, 도로와 마주하는 수직면 일측부 안쪽에 구비되어 물과 대지간의 정전용량 변화를 통해 수위를 센싱하는 적어도 하나의 비 접촉 정전 용량 센서(130)와, 상기 비 접촉 정전 용량 센서(130)로부터 센싱 정보를 수신받아 저장하고, 프로그램에 의해 침수여부를 판단하기 위한 제어부(110)와, 도로 침수 센싱 수단(100)에 전원을 공급하고, 전원 공급 가용 상태를 파악하기 위한 배터리부(120)와, 상기 배터리부(120)로부터 전원을 공급받으며 상기 제어부(110)로부터 분석된 도로 침수 데이터를 상기 데이터 중계 수단(200)으로 전달하기 위한 RF 무선 데이터 송수신 모듈(140)과, 상기 비 접촉 정전 용량 센서(130), 상기 제어부(110), 상기 배터리부(120) 및 상기 RF 무선 데이터 송수신 모듈(140)을 보호하기 위한 내부 케이스(102)를 포함하여 구성된다.As shown in Figure 2 and 3, the road immersion sensing means 100, the outer
상기 비 접촉 정전 용량 센서(130)는 비 접촉 간접 측정 방식에 의한 센서로서 상기 외부 보호 케이스(101) 및 상기 내부 케이스(102)에 안착되어 파손 및 고장이 방지된다.The non-contact
상기 외부 보호 케이스(101)와 상기 내부 케이스(102)는 분리된 2중 하우징 구조로서, 상기 외부 보호 케이스(101)는 충격 및 부식방지에 특화된 스테인레스로 구성되며, 상기 내부 케이스(102)는 온도 등으로 인한 센서 오작동 및 고장방지를 위한 PE 내부 케이스로 구성되는 것이 바람직하다.The outer
상기 RF 무선 데이터 송수신 모듈(140)은 중앙 관제 서버(400)로부터 수신된 수위 데이터를 수신받으며, 인터넷으로 전송하기 위한 데이터로의 가공을 수행한다.The RF wireless data transmission and
그리고, RF-424Hz, RF-447MHz, RF-ZigBee, 10mW, DC 3.3V로써 RSSI를 통해 무선 사용대역이 확인 가능하고, 1.0Km 반경내의 센서 네트워크 망으로 구축되는 것이 바람직하며, 그에 따라 추가 확장이 용이하다.The RF-424Hz, RF-447MHz, RF-ZigBee, 10mW, DC 3.3V, the wireless band can be identified through the RSSI, it is desirable to be built in a sensor network within a 1.0Km radius, so further expansion It is easy.
상기 배터리부(120)는 충전 가능한 배터리(122)와 상기 배터리(122)로부터 상기 RF 무선 데이터 송수신 모듈(140)로 DC 전원을 공급하기 위한 DC-to-DC 컨버터(124) 및 파워 컨트롤러(126)와 상기 배터리(122)의 충전 상태 정보를 상기 제어부(110)로 전달하기 위한 AD 컨버터(128)로 구성된다.The
상기 제어부(100)는 MCU(112)가 프로그램 메모리(116)에 저장된 프로그램에 따라 비 접촉 정전 용량 센서(130)로부터 수위 데이터를 전달받아 SRAM(114)에 저장하고, 인터넷 전송 가능 데이터로 가공한다.The
상기 MCU(112)는 상기 프로그램에 의해 침수 상태 여부를 판단하게 되는데, 단순히 차량에 의해 물이 튀거나, 도로 청소차에 의해 뿌려진 물의 흐름인지의 여부를 판단한다.The MCU 112 determines whether the water is inundated by the program, and simply determines whether water is splashed by the vehicle or flow of water sprayed by the road sweeper.
이는 근접센서인 비 접촉 정전 용량 센서(130)에 의해 검출 물체인 물과 대지간의 정전용량 변화를 이용하여 비 접촉 상태로 정전용량 변화의 지속 시간을 분석하여 얻을 수 있다.This can be obtained by analyzing the duration of the capacitance change in the non-contact state by using the capacitance change between the water and the ground, which is a detection object, by the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도로 침수 감시 방법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a road flood monitoring method according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 먼저 도로의 경계석(1) 형태의 케이스에 구비된 도로 침수 센싱 수단(100)이 도로의 침수 상태를 센싱한다(S400).Referring to FIG. 4, first, the road immersion sensing means 100 provided in a case in the form of a boundary stone 1 of the road senses the flooded state of the road (S400).
이때, 비 접촉 정전 용량 센서(130)에 의해 검출 물체인 물과 대지간의 정전용량 변화를 파악하여 도로의 침수 상태인지를 판단한다(S402).At this time, the non-contact
상기 도로 침수 센싱 수단(100)은 데이터 중계 수단(200)이 전송 가능한 거리에 있는지 판단하여(S404), 전송이 가능할 경우 도로 침수 상태 데이터를 데이터 중계수단(200)으로 전송한다(S406).The road immersion sensing means 100 determines whether the data relay means 200 is at a transmission distance (S404), and transmits the road immersion state data to the data relay means 200 when transmission is possible (S406).
전송이 불가능한 지역에 설치된 경우, 도로 침수 센싱 수단(100)은 인접한 다른 센싱 수단으로 데이터를 전송하여 상기 데이터 중계 수단(200)으로 전달되도록 하는 것이 바람직하며, 이를 위해 지그비(Zigbee)통신 또는 무선네트워크 중계기가 활용되는 것이 바람직하다(S408).When installed in an area where transmission is impossible, it is preferable that the road flood sensing means 100 transmits data to another sensing means to be transmitted to the data relay means 200. For this purpose, Zigbee communication or wireless network is performed. Repeater is preferably used (S408).
상기 데이터 중계 수단(200)이 상기 하나 이상의 도로 침수 센싱 수단(100)으로부터 수신된 도로 침수 상태 데이터를 취합하여(S410), 중앙 관제 서버(400)로 인터넷망(500)을 통해 전송한다(S412).The data relay means 200 collects the road flood state data received from the at least one road flood sensing means 100 (S410), and transmits the data to the
상기 중앙 관제 서버(400)는 상기 수신된 도로 침수 상태 데이터로 1차 침수를 판단하고, 인터넷망(500)을 통해 카메라 모듈(300)을 제어하여 도로 상황에 대한 영상을 판독한다(S414).The
이때, 일정 시간마다 전송받은 영상 데이터로 분석하거나, 현재의 실시간 영상을 관리자가 직접 확인하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable to analyze the image data received at a predetermined time or to directly check the current real-time image.
도로 침수 상태로 판단되면, 침수 지역에 설치된 도로 침수 센싱 수단(100)들의 고유 좌표와 지형 데이터를 이용하여 근접 지역의 도로 침수를 예측하여 재난/재해 상황을 판단한다(S416).If it is determined that the road flooded state, by using the unique coordinates and terrain data of the road immersion sensing means 100 installed in the flooded area to predict the road flooding in the near area to determine the disaster / disaster situation (S416).
이는 지형의 고도 차이에 따라 침수피해가 크게 발생되는 지역으로 구름이 이동될 경우 사전에 대책을 간구할 수 있도록 시간을 확보할 수 있다.This will allow time for requesting measures in advance if clouds move to areas where flood damage occurs due to the difference in altitude of the terrain.
상기와 같이, 도로의 경계석(1) 형태의 외부 보호 케이스(101)에 구비된 도로 침수 센싱 수단(100)으로부터 얻어진 침수 상태 데이터를 무선 네트워크를 통해 데이터 중계 수단(200)에 취합되어 중앙 관제 서버(400)로 실시간 전송됨으로써, 정확한 도로의 침수 상황이 판단되며, 도로의 경계석(1) 상에서 고유의 아이디(ID)를 갖는 도로 침수 센싱 수단(100)을 통해 센싱을 하게 됨으로써, 위치에 따른 침수 상태를 정확히 파악할 수 있고, 지형데이터를 활용하여 근접지역의 침수를 예측하여 재해/재난 피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the immersion state data obtained from the road immersion sensing means 100 provided in the outer
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims and their equivalents.
1 : 경계석 100 : 도로 침수 센싱 수단
101 : 외부 보호 케이스 102 : 내부 케이스
110 : 제어부 112 : MCU
114 : SRAM 116 : 프로그램 메모리
120 : 베터리부 122 : 배터리
124 : DC-TO-DC 컨버터 126 : 파워 컨트롤러
128 : AD 컨버터 130 : 비 접촉 정전 용량 센서
140 : RF 무선 데이터 송수신 모듈 200 : 데이터 중계 수단
300 : 카메라 모듈 400 : 중앙 관제 서버
500 : 인터넷망1: boundary stone 100: road flooding sensing means
101: outer protective case 102: inner case
110: control unit 112: MCU
114: SRAM 116: Program Memory
120: battery unit 122: battery
124: DC-TO-DC converter 126: power controller
128: AD converter 130: non-contact capacitive sensor
140: RF wireless data transmission and reception module 200: data relay means
300: camera module 400: central control server
500: Internet network
Claims (9)
상기 적어도 하나의 도로 침수 센싱 수단으로부터 침수 상태 정보 데이터를 유무선 네트워크를 통해 실시간 수신하고, 데이터를 취합하여 인터넷망을 통해 중앙 관제 서버로 전송하기 위한 데이터 중계 수단; 및
상기 중앙 관제 서버로 도로 상태의 영상 데이터를 송신하고, 상기 중앙 관제 서버로부터 인터넷망을 통해 제어되어, 상기 도로 침수 센싱 수단의 1차 침수 센싱 정보에 따라 도로 침수 상태를 모니터링하기 위한 감시 카메라 모듈을 포함하며,
상기 중앙 관제 서버는 상기 데이터 중계 수단으로부터 수신된 도로 침수 데이터와 상기 도로 침수 센싱 수단의 위치 좌표 및 주변의 지형 데이터를 이용하여 근접 지역의 지형에 따른 도로 침수 상황을 예측하는 것을 특징으로 하는 도로 침수 감시 시스템.At least one road immersion sensing means which is alternately formed with at least one of the boundary stones constituting the boundary line of the road and detects the flooded state of the road in real time by non-contact capacitance sensing;
Data relay means for receiving flood state information data from the at least one road flood sensing means in real time through a wired or wireless network, collecting the data, and transmitting the collected data to a central control server through an internet network; And
The surveillance camera module for transmitting the image data of the road state to the central control server, and is controlled through the Internet network from the central control server, to monitor the road inundation status according to the primary flooding sensing information of the road flooding sensing means. Include,
The central control server predicts a road inundation situation according to the terrain of the neighboring area by using road inundation data received from the data relay means, location coordinates of the road inundation sensing means, and topographical data of the surrounding area. Surveillance system.
상기 도로 침수 센싱 수단은,
상기 경계석과 동일 크기의 외부 보호 케이스;
상기 외부 보호 케이스의 도로와 마주하는 수직면 일측부 안쪽에 구비되어 물과 대지간의 정전용량 변화를 통해 수위를 센싱하는 적어도 하나의 비 접촉 정전 용량 센서;
상기 비 접촉 정전 용량 센서로부터 센싱 정보를 수신받아 저장하고, 프로그램에 의해 침수여부를 판단하기 위한 제어부;
상기 도로 침수 센싱 수단에 전원을 공급하고, 전원 공급 상태를 파악하기 위한 배터리부;
상기 배터리부로부터 전원을 공급받으며, 상기 제어부로부터 분석된 도로 침수 데이터를 상기 데이터 중계 수단으로 전달하기 위한 RF 무선 데이터 송수신 모듈; 및
상기 비 접촉 정전 용량 센서, 상기 제어부와 상기 배터리부 및 상기 RF 무선 데이터 송수신 모듈을 보호하기 위한 내부 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 침수 감시 시스템.The method of claim 1,
The road flooding sensing means,
An outer protective case of the same size as the boundary stone;
At least one non-contact capacitive sensor provided inside one side of a vertical surface facing the road of the outer protective case to sense a water level through a change in capacitance between water and earth;
A control unit for receiving and storing sensing information from the non-contact capacitive sensor and determining whether the sensor is flooded by a program;
A battery unit for supplying power to the road flooding sensing means and determining a power supply state;
An RF wireless data transmission / reception module receiving power from the battery unit and transferring road flooding data analyzed by the controller to the data relay means; And
And an inner case for protecting the non-contact capacitive sensor, the control unit, the battery unit, and the RF wireless data transmission / reception module.
상기 배터리부는,
배터리;
상기 배터리로부터 상기 RF 무선 데이터 송수신 모듈로 DC 전원을 공급하기 위한 DC-to-DC 컨버터와 파워 컨트롤러; 및
상기 배터리의 충전 상태 정보를 상기 제어부로 전달하기 위한 AD 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 침수 감시 시스템.The method of claim 2,
The battery unit,
battery;
A DC-to-DC converter and a power controller for supplying DC power from the battery to the RF wireless data transmission / reception module; And
Road flood monitoring system characterized in that it comprises an AD converter for transmitting the state of charge information of the battery to the control unit.
상기 도로 침수 센싱 수단은 상기 데이터 중계 수단과 근거리 송수신 불가 지역에 존재할 경우, 근접된 다른 도로 침수 센싱 수단으로 도로 침수 데이터를 전달하는 것을 특징으로 하는 도로 침수 감시 시스템.The method of claim 1,
And the road flooding sensing means transmits road flooding data to another road flooding sensing means in proximity when the road flooding sensing means exists in an area where transmission and reception of the data is not possible.
상기 도로 침수 센싱 수단은 고유의 ID가 부여되어 위치 좌표 값 및 지형 데이터가 저장된 것을 특징으로 하는 도로 침수 감시 시스템.The method of claim 1,
The road flooding sensing means is assigned a unique ID, the road flooding monitoring system, characterized in that the position coordinate value and terrain data is stored.
데이터 중계 수단이 상기 적어도 하나의 도로 침수 센싱 수단으로부터 침수 상태 정보 데이터를 유무선 네트워크를 통해 실시간 수신하고, 수집된 데이터를 취합하여 중앙 관제 서버로 전송하는 단계;
감시 카메라 모듈이 상기 중앙 관제 서버로 도로 상태의 영상 데이터를 송신하고, 상기 중앙 관제 서버로부터 인터넷망을 통해 제어되어, 상기 도로 침수 센싱 수단의 1차 침수 센싱 정보에 따라 도로 침수 상태를 모니터링하는 단계; 및
상기 중앙 관제 서버는 상기 데이터 중계 수단으로부터 수신된 침수 데이터와 상기 도로 침수 센싱 수단의 위치 좌표 및 주변의 지형 데이터를 이용하여 근접 지역의 지형에 따른 도로 침수를 예측하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 침수 감시 방법.Monitoring, by a non-contact capacitive sensing, a flooded state of the road in real time by road inundation sensing means formed by at least one of the boundary stones constituting a boundary line of the road;
Receiving, by the data relay means, the real time flooding state information data from the at least one road flooding sensing means through a wired / wireless network, collecting the collected data, and transmitting the collected data to a central control server;
The surveillance camera module transmits the image data of the road state to the central control server, is controlled through the Internet network from the central control server, monitoring the road flooding state according to the first flooding sensing information of the road flooding sensing means ; And
The central control server comprises the step of predicting the flooding of the road according to the terrain of the vicinity using the flooding data received from the data relay means, the position coordinates of the road flooding sensing means and the surrounding topographical data Road flood monitoring method.
상기 도로 침수 센싱 수단이 상기 데이터 중계 수단과 근거리 송수신 불가 지역에 존재할 경우, 근접된 다른 도로 침수 센싱 수단으로 도로 침수 데이터를 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 침수 감시 방법.8. The method of claim 7,
And transmitting the road flooding data to another road flooding sensing means in close proximity when the road flooding sensing means exists in a region where transmission and reception of the data is not possible.
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