KR101266015B1 - 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 승강장의 안전선 또는 선로를 침범한 물체의 위치를 검지하고 그 물체의 형상 정보 등을 더욱 정확히 판단할 수 있도록 하여 물체 검지의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템에 관한 것으로; 승강장의 안전선 및 선로를 침범하는 물체의 위치를 감지하면 물체위치정보를 출력하는 위치감지수단과, 상기 안전선 및 선로를 침범하는 물체의 영상을 촬영하는 영상촬영수단과, 상기 위치감지수단으로부터 물체위치정보가 수신되면 상기 물체를 촬영하도록 상기 영상촬영수단의 촬영 방향을 제어하고 상기 영상촬영수단에서 촬영된 영상 정보를 저장하는 운영서버와, 상기 운영서버에서 상기 영상 정보를 수신받아 디스플레이하는 모니터링수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 승강장의 안전선 또는 선로의 상태를 상시 감시하여 안전선 또는 선로에서 물체가 감지되면 그 물체의 형상에 대한 상세한 정보를 확보하여 관리자 등이 안전선 침범 또는 선로 추락 등에 신속하고도 정확한 대처를 할 수 있음은 물론, 추후 승강장 내 사고 등에 대한 원인에 대한 분석을 위한 신뢰성을 갖는 자료를 확보할 수 있다.

Description

승강장 안전선 및 선로 감시 시스템 { Monitoring System for Safety Line and railroad track of platform }

본 발명은 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 승강장의 안전선 또는 선로를 침범한 물체의 위치를 검지하고 그 물체의 형상 정보 등을 더욱 정확히 판단할 수 있도록 하여 물체 검지의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 도시철도의 확대 보급 및 고(高)유가 현상 등으로 인해 도시철도 이용 승객이 갈수록 증가하고 있다.

따라서, 승강장에서의 안전사고를 예방할 수 있는 시스템의 구비가 필수적으로 요구되고 있다.

한편, 이러한 안전사고 예방을 위한 다양한 안전 시스템이 제시되고 있는데, 대표적으로는 승장장 내에 스크린 도어를 설치하거나 안전요원을 배치하거나 또는 다양한 종류의 안전 감지 장치 도입 등이 적용되고 있는 실정이다.

승강장에 스크린 도어를 설치하는 방식은 승객의 안전선 침범을 원천적으로 차단할 수 있는 장점이 있기는 하지만, 초기 설치비용과 운영비용이 많이 들어 도시철도 운영사가 직접 설치하여 운영하기에는 많은 어려움이 있다.

또한, 승강장에 안전요원을 배치하는 방식은 출·퇴근 시간과 같이 사람들이 몰리는 경우 현실적으로 승강장의 모든 부분에 대한 안전을 유지하는 것이 어렵다는 문제점이 있었다.

따라서, 승강장에서의 안전사고를 예방할 수 있는 시스템의 구비가 필수적으로 요구되는데, 최근 들어 승강장을 모니터링하기 위한 시스템으로 스테레오 카메라와 레이저, 초음파 등을 이용한 센서를 이용하여 승강장의 안전선 및 선로에 떨어진 물체를 검지할 수 있도록 하는 시스템이 개발되어 사용되고 있으며, 일 예로 등록특허 제10-0869835호가 제시된 바 있다.

하지만, 이상과 같은 종래의 시스템들은 레이저 센서의 송신부와 수신부를 검지 영역의 한쪽 편과 다른 편에 각각 설치하고, 송신부에서 전송한 레이저 신호를 수신부에서 신호를 수신하였는지 판단하여 선로의 추락물을 검지하므로 열차 운행에 따라 발생되는 진동에 의해 송신부 또는 수신부의 설치각도가 변경되는 경우 추락물을 제대로 검지하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 카메라를 이용한 영상처리 방법 또한 영상처리를 통한 추락물의 인식률이 떨어져 추락물을 검지해내는 신뢰도가 약 70% 정도로 떨어지는 문제점이 있었다.

그리고, 레이저 센서는 2차원 평면을 검색하게 되므로 종래와 같이 일렬로 설치된 레이저 센서로는 단지 추락물의 유무만을 판단하므로 오작동의 위험이 높은 문제점이 있었다.

특허문헌 1: 한국 등록특허 제10-0869835호

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 승강장 안전선을 침범하거나 선로에 추락한 물체의 위치를 검지하여 안전선에 침범하거나 선로에 떨어진 물체의 형상 정보 등을 좀더 정확히 판단할 수 있도록 하고 물체 검지의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템을 제공하는데 있다.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;

승강장의 안전선 및 선로를 침범하는 물체의 위치를 감지하면 물체위치정보를 출력하는 위치감지수단과, 상기 안전선 및 선로를 침범하는 물체의 영상을 촬영하는 영상촬영수단과, 상기 위치감지수단으로부터 물체위치정보가 수신되면 상기 물체를 촬영하도록 상기 영상촬영수단의 촬영 방향을 제어하고 상기 영상촬영수단에서 촬영된 영상 정보를 저장하는 운영서버와, 상기 운영서버로부터 상기 영상 정보를 수신받아 디스플레이하는 모니터링수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템을 제공한다.

이때, 상기 위치감지수단은, 안전선을 따라 일정간격으로 설치되어 안전선 위험구역에 물체가 존재하는지를 감지하되 설정된 검지영역을 스캔하는 다수의 안전선 검지용 레이저검지기와, 선로를 따라 일정간격으로 설치되어 선로에 물체가 존재하는지를 감지하되 설정된 검지영역을 스캔하는 다수의 선로 검지용 레이저검지기와, 상기 레이저검지기들 중에 어느 하나로부터 물체감지신호가 수신되면 물체위치정보를 생성하여 상기 운영서버로 전송하도록 제어하는 레이저제어기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 레이저검지기는 스캔 타입 레이저인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 영상촬영수단은, 안전선 및 선로를 향하도록 설치되되 줌 및 틸팅 기능을 갖는 PTZ카메라와, 상기 PTZ카메라의 줌 및 틸팅을 제어하며 상기 PTZ카메라에서 수신되는 영상정보를 상기 운영서버로 전송하는 영상제어기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 운영서버는 상기 위치감지수단으로부터 물체위치정보가 수신되면 상기 영상촬영수단에서 촬영한 영상 정보를 수신받아 저장하는 DVR 서버인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 운영서버는 상기 위치감지수단에서 물체위치정보가 수신되면 경고용 안내방송을 음성 출력하도록 승강장에 설치되는 음성출력수단을 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 운영서버는 상기 위치감지수단에서 물체위치정보가 수신되면 외부시스템으로 긴급정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 외부시스템은 사령실의 열차운행 종합제어장치인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 외부시스템은 열차의 차상제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 승강장의 안전선 또는 선로의 상태를 상시 감시하여 안전선 또는 선로에서 물체가 감지되면 그 물체의 형상에 대한 상세한 정보를 확보하여 관리자 등이 안전선 침범 또는 선로 추락 등에 신속하고도 정확한 대처를 할 수 있음은 물론, 추후 승강장 내 사고 등에 대한 원인에 대한 분석을 위한 신뢰성을 갖는 자료를 확보할 수 있다.

특히, 본 발명은 레이저 센서의 거리측정 기능을 이용하여 선로에 추락한 물체를 검지하되, 레이저 센서를 여러층으로 설치하여 선로에 떨어진 물체의 형상 정보를 정확히 판단할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 승강장 안전선 침범 검지 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 승강장 선로 추락 검지 구성도이다.

본 발명에 따른 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 승강장 안전선 침범 검지 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 승강장 선로 추락 검지 구성도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템은 지하철 등의 열차가 승객 승하차를 위해 정차하는 승강장에 설치하여 안전선(1) 및 선로(2)의 상황을 감시하여 승객에게 안내방송을 수행하고, 승객이 안전선(1)을 침범하거나 선로(2)에 추락하는 등 위급상황이 발생하는 신속한 대처가 이루어질 수 있도록 하는 시스템이다.

이와 같은 본 발명에 따른 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템은 안전선(1) 및 선로(2)를 침범하는 물체의 위치를 감지하면 물체위치정보를 출력하는 위치감지수단(100)과, 상기 안전선(1) 및 선로(2)의 영상을 촬영하는 영상촬영수단(110)과, 상기 위치감지수단(100)으로부터 물체위치정보가 수신되면 상기 물체를 촬영하도록 상기 영상촬영수단(110)을 제어하고 상기 영상촬영수단(110)에서 촬영된 영상 정보를 저장하는 운영서버(120)와, 상기 운영서버(120)로부터 상기 영상 정보를 수신받아 디스플레이하는 모니터링수단(130)으로 구성된다.

물론, 상기 운영서버(120)와 모니터링수단(130)은 역무실에 구비될 수 있으며 상기 운영서버(120)는 상기 위치감지수단(100)으로부터 안전선(1) 및 선로(2)를 침범하는 물체를 감지하는 경우 승장장 내로 진입하는 열차의 운행을 제어하기 위해 열차의 차상제어기(152)로 비상제동신호를 전송하여 열차를 비상제동하여 사고를 방지할 수 있다.

이하, 본 발명을 구성하는 각각의 구성요소들을 좀 더 상세히 설명한다.

상기 위치감지수단(100)은 안전선(1)을 침범하거나 선로(2)에 추락한 물체의 위치를 감지하기 위한 것으로, 안전선(1)을 따라 일정간격으로 설치되어 안전선 위험구역에 물체가 존재하는지를 감지하되 설정된 검지영역(S)을 스캔하는 다수의 안전선 검지용 레이저검지기(102a)와, 선로(2)를 따라 일정간격으로 설치되어 선로에 물체가 존재하는지를 감지하되 설정된 검지영역(S)을 스캔하는 다수의 선로 검지용 레이저검지기(102b)와, 상기 레이저검지기들(102a,102b) 중에 어느 하나로부터 물체감지신호가 수신되면 물체위치정보를 생성하여 상기 운영서버(120)로 전송하도록 제어하는 레이저제어기(104)로 구성된다.

좀더 상세하게 설명하면 상기 위치감지수단(100)은 안전선 위험구역을 검지하기 위한 다수의 안전선 검지용 레이저검지기(102a)를 일정간격을 유지하며 일렬로 설치하고, 선로 구역을 검지하기 위한 다수의 선로 검지용 레이저검지기(102b)를 일정간격을 유지하며 일렬로 설치하여 각각의 레이저검지기(102a,102b)가 물체를 검지할 수 있는 검지영역(S)을 감시하게 된다.

즉, 복열(複列)로 레이저검지기(102)를 설치하여 안전선(1)의 위험구역과 선로(2) 구역을 감시하게 되며, 안전선(1)에 물체가 침범하거나 선로(2)에 물체가 추락한 경우 물체가 위치하는 검지영역(S)을 감시하는 레이저검지기(102)에 의해 물체감지신호가 발생하게 되고 이는 레이저제어기(104)로 수신되며 상기 레이저제어기(104)는 어느 레이저검지기(102)에서 물체감지신호가 수신되었는지를 비교하여 해당 레이저검지기(102)의 설치 위치에 관한 물체위치정보를 생성하여 상기 운영서버(120)로 전송한다.

이때, 상기 레이저검지기(102)는 고장율이 낮아 안정적인 운용이 가능하고 승강장 검지영역 설정이 용이한 스캔 타입 레이저(scan type laser)를 적용함이 바람직하다.

특히, 상기 레이저검지기(102)는 물체감지의 신뢰도를 향상시키기 위하여 두 줄 이상으로 설치하고, 열차의 진·출입시 발생되는 진동에 의해 레이저 센서의 측정범위가 변화되지 않도록 하기 위해 송신부와 수신부가 일체형으로 이루어진 레이저 센서를 사용하고, 별도의 고정지그를 이용하여 레이저센서를 견고히 고정시키며, 특정 레이저 센서에서 이상신호가 지속적으로 검지되는 경우 센서이상으로 판단하여 유지보수 신호를 발생시킬 수 있도록 함이 바람직하다.

한편, 상기 영상촬영수단(110)은 줌(Zoom) 기능과 틸팅 기능이 있어 방향조정과 줌 기능을 조정하며 영상을 촬영함으로써 실시간으로 화면을 빠르게 획득할 수 있는 PTZ(Pan-Tilt-Zoom) 카메라를 적용한다.

즉, 상기 영상촬영수단(110)은 안전선(1)을 침범하거나 선로(2)에 추락한 물체의 영상을 촬영하기 위한 것으로, 안전선(1)이나 선로(2)쪽을 향하도록 설치되는 다수의 PTZ카메라(112)와, 상기 PTZ카메라(112)의 틸팅을 제어하며 상기 PTZ카메라(112)에서 수신되는 영상정보를 상기 운영서버(120)로 전송하는 영상제어기(114)로 구성된다.

이와 같은 구성에 의하면 상기 영상제어기(114)는 상기 운영서버(120)에서 물체위치정보가 수신되면 PTZ카메라(112)의 촬영 방향을 제어하고 줌인(Zoom In)하여 안전선(1)을 침범하거나 선로(2)에 추락한 물체를 PTZ카메라(112)에서 촬영하면 영상 정보를 상기 운영서버(120)로 전송하여 역무실의 관리자 등이 물체의 형상에 대한 상세한 정보를 확보하여 관리자 등이 안전선 침범 또는 선로 추락 등에 신속하고도 정확한 대처를 할 수 있도록 한다.

또한, 상기 운영서버(120)는 상기 위치감지수단(100)으로부터 물체위치정보가 수신되면 상기 영상촬영수단(110)을 제어하여 물체를 촬영하고 그 영상 정보를 수신받아 저장하게 되는데 이 경우 대용량의 영상 정보를 저장하고 검색이 용이하도록 DVR 서버로 구성함이 바람직하다.

그리고, 상기 운영서버(120)는 안전선(1)에 물체가 침범하거나 선로(2)에 물체가 추락하여 물체가 감지되고 이로 인해 위치감지수단(100)에서 물체위치정보가 수신되면 승강장에 설치되어 승객에게 안전선이나 선로를 벗어날 수 있도록 안내하기 위한 음성출력수단(140)을 제어하여 운영서버(120)에 저장된 '안전선이나 선로에서 물러나 주시기 바랍니다' 등의 경고용 안내방송을 음성 출력하게 된다.

물론, 상기 음성출력수단(140)은 승강장 내에 설치되는 통상의 스피커로 이루어지며, 역무실 내의 마이크(132)를 통한 관리자의 안내음성 역시 출력할 수 있다.

한편, 상기 운영서버(120)로부터 상기 영상 정보는 모니터링수단(130)으로 출력하여 역무실의 관리자가 육안으로 승강장 내 안전선(1)과 선로(2)를 침범한 물체의 대한 정보를 모니터링하고 사고 등에 신속하게 대처할 수 있도록 한다.

이 경우 상기 모니터링수단(130)은 산업용 컴퓨터로 구성함이 바람직하며 운영서버(120)와 인터페이스로 연결된다.

또한, 상기 운영서버(120)는 안전선(1)에 물체가 침범하거나 선로(2)에 물체가 추락하여 물체가 감지되는 경우 외부시스템(150)인 사령실의 열차운행 종합제어장치(TTC; Total Traffic Control)(151)와, 열차의 차상제어기(152)로 긴급정보를 전송하여 신속한 대처가 이루어지도록 한다.

특히, 승강장 내로 진입하는 열차의 운행을 제어하기 위해 열차의 차상제어기(152)로 비상제동신호를 전송하여 열차를 비상제동하여 해당 승강장으로의 열차 진입을 정지 또는 지연시킴으로서 2차 사고를 방지할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 승강장 안전선 침범 및 선로 추락 검지 과정을 설명한다.

먼저, 승강장의 안전선(1) 및 선로(2)에 물체가 침범하거나 추락하는 경우 이를 검지하기 위하여 위치감지수단(100)이 설치되어 지속적으로 안전선(1) 및 선로(2)를 감시하게 된다.

이와 같은 상태에서 안전선(1) 및 선로(2)의 특정 위치에 물체가 위치하는 경우 다수의 안전선 또는 선로 검지용 레이저검지기(102a,102b)에서 특정의 레이저검지기는 설정된 검지영역(S)에서 물체가 검지된 경우 물체가 감지되었음을 알리는 물체감지신호를 발생하게 된다.

상기 물체감지신호는 레이저제어기(104)로 수신되며, 상기 레이저제어기(104)는 어느 위치에 설치되어 있고 그 레이저검지기(102)가 어느 검지영역(S)을 감시하고 있는지를 비교하여 물체위치정보를 생성하여 운영서버(120)로 전송한다.

상기 운영서버(120)는 상기 위치감지수단(100)으로부터 물체위치정보가 수신되면 영상촬영수단(110)을 이용해 해당 검지영역(S)의 영상 정보를 확보하기 위한 제어신호를 송출하여 영상촬영수단(110)을 제어한다.

즉, 상기 영상촬영수단(110)의 영상제어기(114)는 상기 운영서버(120)로부터 제어신호가 입력되면 PTZ카메라(112)의 틸팅 및 줌 기능을 제어하여 정확하면서도 선명하고 고화질의 영상을 촬영하도록 한다. 이에 따라 상기 PTZ카메라(112)에서 촬영되는 영상정보는 영상제어기(114)로 수신되며 영상제어기(114)는 상기 영상정보를 운영서버(120)로 전송한다.

그리고, 상기 운영서버(120)는 모니터링수단(130)으로 출력하여 관리자가 안전선(1)과 선로(2)를 침범한 물체의 대한 정보를 모니터링 및 대처할 수 있도록 한다.

한편, 상기 운영서버(120)는 승장장 내 스피커를 통해 경고용 안내방송을 음성 출력하도록 제어하며, 상기 운영서버(120)는 안전선(1)에 물체가 침범하거나 선로(2)에 물체가 추락하여 물체위치정보가 위치감지수단(100)으로부터 수신되면 긴급정보를 외부시스템(150)로 전송하여 사령실에서 인지하도록 하고, 열차의 차상제어기(152)로 긴급정보를 전송하여 비상제동 등의 조치를 하도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

1: 안전선 2: 선로
100: 위치감지수단 102: 레이저검지기
104: 레이저제어기 110: 영상촬영수단
112: PTZ카메라 114: 영상제어기
120: 운영서버 130: 모니터링수단
140: 음성출력수단 150: 외부시스템
152: 차상제어기

Claims (9)

1. 승강장의 안전선 및 선로를 침범하는 물체의 위치를 감지하면 물체위치정보를 출력하는 위치감지수단과;
   상기 안전선 및 선로를 침범하는 물체의 영상을 촬영하는 영상촬영수단과;
   상기 위치감지수단으로부터 물체위치정보가 수신되면 상기 물체를 촬영하도록 상기 영상촬영수단의 촬영 방향을 제어하고 상기 영상촬영수단에서 촬영된 영상 정보를 저장하는 운영서버와;
   상기 운영서버로부터 상기 영상 정보를 수신받아 디스플레이하는 모니터링수단;으로 구성되되,
   상기 위치감지수단은;
   안전선을 따라 설치되어 안전선 위험구역에 물체가 존재하는지를 감지하되 설정된 검지영역을 스캔하는 다수의 안전선 검지용 레이저검지기와,
   선로를 따라 설치되어 선로에 물체가 존재하는지를 감지하되 설정된 검지영역을 스캔하는 다수의 선로 검지용 레이저검지기와,
   상기 레이저검지기들 중에 어느 하나로부터 물체감지신호가 수신되면 물체위치정보를 생성하여 상기 운영서버로 전송하도록 제어하는 레이저제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 레이저검지기는 스캔 타입 레이저인 것을 특징으로 하는 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 영상촬영수단은,
   안전선 및 선로를 향하도록 설치되되 줌 및 틸팅 기능을 갖는 PTZ카메라와, 상기 PTZ카메라의 줌 및 틸팅을 제어하며 상기 PTZ카메라에서 수신되는 영상정보를 상기 운영서버로 전송하는 영상제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 운영서버는 상기 위치감지수단으로부터 물체위치정보가 수신되면 상기 영상촬영수단에서 촬영한 영상 정보를 수신받아 저장하는 DVR 서버인 것을 특징으로 하는 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 운영서버는 상기 위치감지수단에서 물체위치정보가 수신되면 경고용 안내방송을 음성 출력하도록 승강장에 설치되는 음성출력수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 운영서버는 상기 위치감지수단에서 물체위치정보가 수신되면 외부시스템으로 긴급정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 외부시스템은 사령실의 열차운행 종합제어장치인 것을 특징으로 하는 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 외부시스템은 열차의 차상제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승강장 안전선 및 선로 감시 시스템.

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