KR101468900B1 - 도로재비산 먼지 측정／관제 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

도로재비산 먼지 측정/관제 시스템 및 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 먼지 측정 및 관제 방법은, 도로먼지 농도를 측정하여 측정 데이터를 저장하고, 저장된 측정 데이터에 대한 유효성을 검증한다. 이에 의해, 검증기준에 부합하는 도로 먼지 농도 측정 데이터만을 유효 데이터로 분류하여 활용하므로, 유용한 데이터만을 선별적으로 제공할 수 있어 정보의 신뢰도를 높일 수 있게 된다.

Description

도로재비산 먼지 측정／관제 시스템 및 방법{Method and system for measuring/monitoring scattered road dust}

본 발명은 먼지 측정/관제 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로를 이동하면서 먼지 농도를 측정하고 측정된 데이터를 관제하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

도로재비산 먼지는 쾌적한 환경을 저해하고, 가로수 생장에 나쁜 영향을 미침은 물론, 국민의 건강을 위협하는 요소이다. 이에, 살수차 등을 동원한 청소가 이루어지고 있기는 하지만, 많은 도로에 비해 한정된 인력과 장비가 문제이다.

이를 해소시키기 위해서는, 먼지 농도가 높은 도로들에 우선순위를 두어 선별적으로 청소하는 것이 가장 바람직한데, 이는 사전에 먼지 농도를 측정할 것이 전제된다.

이에, 도로 먼지를 실시간으로 정확하게 측정하기 위한 방안의 모색이 요청된다. 이와 더불어, 측정 데이터를 유용하게 관리하여 효용 가치 높은 정보를 제공하기 위한 방안 역시 요원하다.

공개특허 1998-0051176(1998.09.15) 공개특허 2012-0041920(2012.05.03)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 도로 먼지 농도를 유효하게 측정하고, 측정 데이터들을 유용하게 관리하기 위한 먼지 측정/관제 시스템 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 먼지 측정 및 관제 방법은, 도로먼지 농도를 측정하는 단계; 상기 측정단계에서 생성된 측정 데이터를 저장하는 단계; 및 상기 저장단계에서 저장된 측정 데이터에 대한 유효성을 검증하는 단계;를 포함한다.

그리고, 상기 검증단계는, 설정된 검증기준을 만족하는 상태에서 생성된 측정 데이터만을 유효 데이터로 취급할 수 있다.

또한, 상기 검증단계는, 설정된 습도 범위 내에서 생성된 측정 데이터만을 유효 데이터로 취급할 수 있다.

그리고, 상기 검증단계는, 설정된 이동속도 범위 내에서 생성된 측정 데이터만을 유효 데이터로 취급할 수 있다.

또한, 설정된 이동방향 변경각도 범위 내에서 생성된 측정 데이터만을 유효 데이터로 취급할 수 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 측정 및 관제 방법은, 검증기준이 변경되면, 변경된 검증기준을 만족하는 상태에서 생성된 측정 데이터만을 유효 데이터로 재검증하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 측정단계는,좌측먼지 농도와 우측먼지 농도의 평균에서 배경먼지 농도를 감산하여 도로먼지 농도를 측정할 수 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 측정 및 관제 방법은, 상기 측정 데이터를 도로먼지 농도에 따라 색상으로 구분하여 지도 상에 표시하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 측정 및 관제 방법은, 특이사항 구간을 입력받는 단계; 및 상기 특이사항 구간에서의 측정 데이터를 무효화하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 측정 및 관제 방법은, 선택된 도로들의 도로먼지 농도들이 색상으로 구분되어 나타난 지도를 표시하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 먼지 측정 및 관제 시스템은, 도로먼지 농도를 측정하여 측정 데이터를 생성하는 측정 시스템; 및 상기 측정 시스템에 의해 생성된 측정 데이터에 대한 유효성을 검증하는 관게 시스템;를 포함한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 검증기준에 부합하는 도로 먼지 농도 측정 데이터만을 유효 데이터로 분류하여 활용하므로, 유용한 데이터만을 선별적으로 제공할 수 있어 정보의 신뢰도를 높일 수 있게 된다. 또한, 설정된 검증기준을 수정하여 재검증이 가능하고, 검증기준을 구성하는 항목들에 대해 적용여부를 개별적으로 설정할 수 있어, 섬세하고 유연한 검증이 가능해진다.

또한, 측정 데이터는 농도에 따라 색상으로 구분하여 지도 상에 표시되기 때문에, 우수한 시각적 효과로 먼지 농도 정보를 제공할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 특이사항 구간에 대해서는 의도적인 무효화가 가능하므로, 데이터의 품질과 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로재비산 먼지 측정/관제 시스템을 도시한 도면,
도 2 내지 도 9는, 이동 측정 프로그램의 설명에 제공되는 도면들, 그리고,
도 10 내지 도 16은, 관제 프로그램의 설명에 제공되는 도면들이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로재비산 먼지 측정/관제 시스템을 도시한 도면이다. 본 실시예에 따른 도로재비산 먼지 측정/관제 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 이동 측정 시스템(100)과 관제 시스템(200)을 포함하여 구축된다.

이동 측정 시스템(100)은 도로를 이동할 수 있는 이동체인 차량에 설치되어, 도로재비산 먼지 농도를 측정하여 데이터를 생성하고, 생성된 데이터를 디스플레이하는 한편, 파일로 생성하여 관제 시스템(200)에 업로드 한다.

이동 측정 시스템(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 측정부(110), 디스플레이(120), 프로세서(130), 입력부(140), 저장부(150) 및 통신부(160)를 포함한다.

측정부(110)는 먼지 농도를 측정하여 데이터를 생성하고, 생성된 데이터를 프로세서(130)에 전달한다.

프로세서(130)는 저장부(150)에 저장/설치된 '이동 측정 프로그램'을 실행하여, 측정부(110)로부터 전달받은 데이터를 지도상에 나타내어 디스플레이(120)에 표시한다.

또한, 이동 측정 프로그램은 측정 데이터를 저장부(150)에 파일로 저장하고 통신부(160)를 통해 관제 시스템(200)에 업로드한다. 입력부(140)는 이동 측정 프로그램 상에서 각종 정보들을 설정하고 입력하기 위한 수단이다.

관제 시스템(200)은 이동 측정 시스템(100)으로부터 전달 받은 파일에 수록된 측정 데이터를 검증하여 확정하는 한편, 검증기준 설정, 측정 데이터 조회 등을 위한 시스템이다.

관제 시스템(200)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 통신부(210), 디스플레이(220), 프로세서(230), 입력부(240) 및 저장부(250)를 포함한다.

통신부(210)는 관제 시스템(200)으로부터 측정 데이터가 DB화 된 파일을 전달받으며, 전달된 파일은 저장부(250)에 저장된다.

프로세서(230)는 저장부(250)에 저장/설치된 '관제 프로그램'을 실행하여, 측정 데이터를 검증하고, 검증기준 설정과 측정 데이터 조회 등을 위한 UI(User Interface)를 제공한다.

입력부(240)는 관제 프로그램 상에서 필요한 명령과 설정치 입력을 위한 수단이고, 디스플레이(220)는 프로세서(230)에 의한 관제 프로그램 실행결과로 제공되는 다양한 정보가 표시된다.

이하에서, 이동 측정 시스템(100)에서 실행되는 이동 측정 프로그램과 관제 시스템(200)에서 실행되는 관제 프로그램에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 이동 측정 프로그램의 메인 화면을 도시한 도면이다. 메인 화면은 측정 데이터를 실시간으로 지도와 그래프 형태로 나타내는 화면이다. 도 2에서 ①은 이동 측정 시스템(100)의 현재 위치 중심의 지도이고, ②는 측정 결과(좌측먼지 농도, 우측먼지 농도, 배경먼지 농도, 재비산먼지 농도)와 측정 환경(습도, 이동속도, 변경각도)이다.

재비산먼지 농도는, '좌측먼지 농도와 우측먼지 농도의 평균에서 배경먼지 농도를 감산한 농도이다.

③은 최근 5분 간의 먼지 측정 데이터를 나타낸 그래프이고, ④는 특이사항 발생시 이를 즉시 적용/설정하기 위한 기능이고, ⑤는 진행차선 변경시 이를 즉시 적용/설정하기 위한 기능이다.

도 3은 측정 시작 입력창을 도시한 도면이다. 측정 시작 입력창은, 관제 시스템(200)에서 수신된 동기화 정보와 새로 수신된 날씨 정보를 측정 시작 지점에서 동작시켜 이동 측정 시스템(100)에 파일로 저장을 시작하도록 입력하기 위한 창이다.

①은 측정 정보로 동기화 정보에서 측정할 도로와 진행 차선을 선택/입력하기 위한 수단이고, ②는 날씨 정보로 현재 지점의 날씨 정보들을 나타내며, ③ 새로 고침은 날씨 정보를 새로 고치기 위한 버튼이고, ④ 확인은 측정을 시작하기 위한 버튼이며, ⑤ 취소는 측정 시작을 취소하기 위한 버튼이다.

도 4는 환경 설정 창을 도시한 도면이다. 환경 설정 창은, 자료 수집기와의 통신 설정 및 측정에 사용되는 각종 상수를 설정하기 위한 입력창이다.

①은 통신 포트로 자료 수집기와 통신을 위한 RS-232C 포트를 설정하기 위한 항목이고, ②는 측정 정보로 측정에 사용되는 차량 코드 및 계수를 설정하기 위한 항목이며, ③ 확인 버튼은 변경된 환경 설정 값 적용하기 위한 버튼이고, ④ 취소는 변경 내용 적용하지 않기 위한 버튼이다.

도 5는 측정 정보 동기화 확인창을 도시한 도면이다. 측정 정보 동기화 확인창은 관제 센터에서 측정 관련 정보를 동기화하여 측정 당시의 정보를 업데이트하기 위한 확인창이다.

① 검증 정보는 측정 데이터를 검증하여 유효/무효로 구분하는데 기준이 되는 검증 항목이고, ② 범례 정보는 지도의 도로상에 색상에 해당하는 먼지 농도를 정의한 정보이다.

③ 측정 정보는 해당 이동 측정 차량에 측정 예약된 지역을 나타내는 항목이고, ④ 최신 버전 다운로드는 최신 버전의 프로그램 다운로드 하기 위한 버튼이며, ⑤ 새로 고침은 동기화 정보를 관제 센터에서 새로 수신하기 위한 버튼이다.

도 6은 자료 조회 화면을 도시한 도면이다. 자료 조회 화면은 측정이 완료된 데이터 베이스 파일을 사용하여 측정 정보를 모두 조회하기 위한 UI이다.

① 열기는 측정이 완료된 데이터 베이스 파일을 열기 위한 메뉴이고, ② 엑셀 파일로 저장은 현재 표시된 데이터를 엑셀 파일 형태로 저장하기 위한 메뉴이며, ③ 끝내기는 자료 조회 화면을 종료시키기 위한 메뉴이다.

도 7은 지도 조회 화면을 도시한 도면이다. 지도 조회 화면은 측정이 완료된 데이터 베이스 파일을 사용하여 지도 형태로 표현하는 UI이다. 도 7에 도시된 바와 같이 측정 데이터는 먼지 농도에 따라 색상으로 구분되어 지도 상에 표시된다.

① 열기는 측정 완료된 파일을 선택하기 위한 메뉴이고, ② 끝내기는 지도 조회 화면을 종료하기 위한 메뉴이며, ③ 시작점은 측정 시작점으로 지도에 표시된다.

도 8은 그래프 조회 화면을 도시한 도면이다. 그래프 조회 화면은 측정이 완료된 데이터 베이스 파일을 사용하여 그래프 형태로 표현하기 위한 화면이다.

① 열기는 측정 완료된 파일을 선택하기 위한 메뉴이고, ② 이미지 파일로 저장은 현재 표현된 그래프 및 확대/축소 형태를 저장하기 위한 메뉴이며, ③ 끝내기는 그래프 조회 화면을 종료하기 위한 메뉴이다. ④ 범례는 그래프 상에서 해당 먼지의 표시 여부를 선택하기 위한 UI이다.

도 9는 특이사항 검증 화면을 도시한 도면이다. 특이사항 검증 화면은 측정 완료된 데이터에 특이사항이 발생했는지 체크하고, 발생한 경우에는 이를 무효 처리하기 위한 UI이다.

① 열기는 측정 완료된 데이터 파일을 열기 위한 메뉴이고, ② 이미지 파일로 저장은 현재 무효 처리된 상태로 저장하기 위한 메뉴이며, ③ 끝내기는 특이사항 검증 화면을 종료하기 위한 메뉴이다.

또한, ④ 특이사항 설정은 무효 처리하고자 하는 특이사항 구간(시작 시간과 종료 시간)을 입력받기 위한 UI이고, ⑤ 특이사항 정보는 측정 중에 발생된 특이사항의 내용을 이력으로 입력하기 위한 UI이다. 특이사항 구간에서 생성된 측정 데이터는 무효 데이터로 취급된다.

도 10은 관제 프로그램에서 제공되는 측정정보 확정 화면을 나타낸 도면이다. 측정정보 확정 화면은 측정 데이터에 대한 유효성을 검증에 이용되는 UI이다. 관제 프로그램은 측정정보 확정 화면에서 설정된 검증기준을 만족하는 상태에서 생성된 측정 데이터만을 유효 데이터로 취급한다.

①은 먼지지도를 선택하기 위한 선택수단으로 도 10에서는 재비산먼지 지도, 도로변먼지 지도, 고정오염원관리 지도 중 재비산먼지 지도가 선택되어 표시된 결과가 나타나 있다.

②는 고정오염원 등록 창으로 지도에서 선택한 위치에 고정오염원을 등록하기 위한 수단이다. ③은 검증기준 사용여부 및 기준값을 설정하기 창으로, 검증기준에는, 1) 등속계수, 2) 변경각도, 3) 습도, 4) 이동속도가 포함된다. 변경각도는 이동 측정 시스템(100)이 설치된 차량의 이동방향 회전각으로 이해하면 된다.

도 10에 도시된 바에 따르면, 변경각도가 0~3°이고 이동속도가 20~80km/s인 경우의 먼지 측정 데이터들만이 유효한 측정 데이터들로 취급된다. 만약, 도 10에서 습도가 "사용함"으로 설정되었다면, 위 조건 외에 습도가 0~60%인 경우의 먼저 측정 데이터들만이 유효한 측정 데이터들로 취급된다.

④는 검증기준 변경시 변경된 검증기준을 적용하여 먼지지도, 측정평균 및 검증효율 등을 변경하여 표시시키기 위한 버튼이다. 검증기준이 변경되면, 이동 측정 시스템(100)은 변경된 검증기준을 만족하는 상태에서 생성된 측정 데이터만을 유효 데이터로 재검증한다.

그리고, ⑤는 확정여부와 게시여부를 저장하기 위한 버튼이다.

도 11은 검증기준 관리 화면을 도시한 도면이다. 검증기준 관리 화면은 측정 데이터에 대한 검증기준 항목과 유효범위 등을 관리하기 위한 UI이다.

①은 항목추가 수단으로 새로운 검증항목과 유효범위를 등록하는데 이용되는 버튼이다. 한편, 수정하고자 하는 행을 클릭하면 ②와 같이 항목 내용 수정이 가능하며, 완료시 "수정"을 클릭하여 저장할 수 있다.

도 12는 먼지지도 색상관리 화면을 도시한 도면이다. 먼지지도 색상관리 화면은 먼지지도의 범례색상 및 범위를 관리하기 위한 UI이다.

①은 항목추가 기능으로, 새로운 범례명과 범례색상 유효범위 등을 추가로 등록하는데 사용되는 버튼이다. 한편, 수정하고자 하는 행을 클릭하면 ②와 같이 항목 내용 수정이 가능하며, 완료시 "수정"을 클릭하여 저장할 수 있다.

도 13은 측정현황 화면을 도시한 도면이다. 측정현황 화면은 측정예정, 취소, 완료 목록을 조회하며 지도, 그래프, 청소일정입력 등을 수행하기 위한 UI이다.

①은 선택된 항목의 측정상태가 '측정'인 경우 ②의 지도를 제공하기 위한 기능이다. ③은 입경 그래프 기능으로, 입경 정보가 있는 경우 ④의 그래프를 제공한다.

⑤는 비교그래프 기능으로, 선택된 도로들에 대해 ⑥의 그래프가 제공되고, ⑦은 청소예정일로 더블 클릭시에 제공되는 ⑧에 도시된 청소일자 등록 창을 통해 청소일정 입력이 가능하며, 입력시에는 관제 운영자에게 SMS가 발송된다.

도 14는 지도 검색 화면을 도시한 도면이다. 지도 검색 화면은 관리자에 의해 선택된 도로들에 대한 먼지지도를 일괄적으로 확인하기 위한 UI이다.

도 14에서 확인하고자 하는 도로들을 체크한 후에 ① 지도보기 버튼을 클릭하면 체크된 도로들의 먼지지도가 ②와 같이 제공된다.

도 15는 그래프 검색 화면을 도시한 도면이다. 그래프 검색 화면은 관리자에 의해 선택된 도로들에 대해 ①에서 선택된 조회 구간에서의 측정 데이터들을 그래프로 제공하기 위한 화면이다.

도 16은 자료검색 화면을 도시한 도면이다. 자료검색 화면은 관리자에 의해 선택된 도로들에 대한 측정 데이터를 검색하기 위한 UI이다. 구체적으로, ①에서 선택된 도로에 대한 측정 데이터가 측정 시간 별로 상세하게 제공된다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100 : 이동 측정 시스템 110 : 측정부
120 : 디스플레이 130 : 프로세서
140 : 입력부 150 : 저장부
160 : 통신부
200 : 관제 시스템 210 : 통신부
220 : 디스플레이 230 : 프로세서
240 : 입력부 250 : 저장부

Claims (11)

1. 측정 시스템이, 도로먼지 농도를 측정하는 단계;
   관제 시스템이, 상기 측정단계에서 생성된 측정 데이터를 저장하는 단계; 및
   상기 관제 시스템이, 상기 저장단계에서 저장된 측정 데이터에 대한 유효성을 검증하는 단계;를 포함하고,
   상기 측정단계는,
   좌측먼지 농도와 우측먼지 농도의 평균에서 배경먼지 농도를 감산하여 도로먼지 농도를 측정하며,
   상기 검증단계는,
   상기 측정 시스템이 설치된 이동체의 이동방향 변경각도가 설정된 이동방향 변경각도 범위 내에서 생성된 측정 데이터만을 유효 데이터로 취급하는 것을 특징으로 하는 먼지 측정 및 관제 방법.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 검증단계는,
   설정된 습도 범위 내에서 생성된 측정 데이터만을 유효 데이터로 취급하는 것을 특징으로 하는 먼지 측정 및 관제 방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 검증단계는,
   상기 측정 시스템이 설치된 이동체의 이동속도가 설정된 이동속도 범위 내에서 생성된 측정 데이터만을 유효 데이터로 취급하는 것을 특징으로 하는 먼지 측정 및 관제 방법.
   
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   검증기준이 변경되면, 상기 관제 시스템이 변경된 검증기준을 만족하는 상태에서 생성된 측정 데이터만을 유효 데이터로 재검증하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 먼지 측정 및 관제 방법.
   
7. 삭제
8. 제 1항에 있어서,
   상기 측정 시스템이, 상기 측정 데이터를 도로먼지 농도에 따라 색상으로 구분하여 지도 상에 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 먼지 측정 및 관제 방법.
   
9. 제 1항에 있어서,
   상기 측정 시스템이, 특이사항 구간을 입력받는 단계; 및
   상기 측정 시스템이, 상기 특이사항 구간에서의 측정 데이터를 무효화하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 먼지 측정 및 관제 방법.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 관제 시스템이, 선택된 도로들의 도로먼지 농도들이 색상으로 구분되어 나타난 지도를 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 먼지 측정 및 관제 방법.
    
11. 도로먼지 농도를 측정하여 측정 데이터를 생성하는 측정 시스템; 및
    상기 측정 시스템에 의해 생성된 측정 데이터에 대한 유효성을 검증하는 관제 시스템;를 포함하고,
    상기 측정 시스템은,
    좌측먼지 농도와 우측먼지 농도의 평균에서 배경먼지 농도를 감산하여 도로먼지 농도를 측정하며,
    상기 관제 시스템은,
    상기 측정 시스템이 설치된 이동체의 이동방향 변경각도가 설정된 이동방향 변경각도 범위 내에서 생성된 측정 데이터만을 유효 데이터로 취급하는 것을 특징으로 하는 먼지 측정 및 관제 시스템.
    

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