KR101662784B1 - 차수문을 자동으로 제어하기 위한 차수문 자동제어 방법 및 차수문 자동제어 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차수문을 자동으로 제어하기 위한 차수문 자동제어 방법 및 차수문 자동제어 시스템에 관한 것으로, 차수 대상이 되는 건물 주변에서 침수를 야기할 수 있는 다양한 요인들을 실시간으로 모니터링하면서 건물의 침수가 우려되는 경우 신속하게 차수문을 동작시켜 건물을 침수의 위험으로부터 안전하게 보호할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 실시간으로 강우 여부를 모니터링하고, 강우량을 측정하는 단계; 외부기관의 서버로부터 기상 현황에 따른 일기 예보 정보 및 경보 발령 정보를 수신하는 단계; 강우 여부 및 강우량, 상기 수신된 일기 예보 정보 및 경보 발령 정보를 데이터로 변환하여 저장하는 단계; 상기 모니터링된 강우 여부, 상기 측정된 강우량, 상기 수신된 일기 예보 정보 및 경보 발령 정보의 조합에 기반하여, 차수문에 대한 하강개시신호(DW_SIGNAL)를 생성하여 차수문 제어부에 전달하는 단계; 상기 하강개시신호(DW_SIGNAL)에 따라 차수문이 하강하도록 제어하는 단계; 및 상기 차수문의 하강 개시 순간보다 설정된 시간 이전부터 상기 차수문의 하강이 완료되기까지 상기 차수문이 하강 중임을 알리는 경보 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은, 실시간으로 강우 여부를 모니터링하고, 강우량을 측정하는 단계; 외부기관의 서버로부터 기상 현황에 따른 일기 예보 정보 및 경보 발령 정보를 수신하는 단계; 강우 여부 및 강우량, 상기 수신된 일기 예보 정보 및 경보 발령 정보를 데이터로 변환하여 저장하는 단계; 상기 모니터링된 강우 여부, 상기 측정된 강우량, 상기 수신된 일기 예보 정보 및 경보 발령 정보의 조합에 기반하여, 차수문에 대한 하강개시신호(DW_SIGNAL)를 생성하여 차수문 제어부에 전달하는 단계; 상기 하강개시신호(DW_SIGNAL)에 따라 차수문이 하강하도록 제어하는 단계; 및 상기 차수문의 하강 개시 순간보다 설정된 시간 이전부터 상기 차수문의 하강이 완료되기까지 상기 차수문이 하강 중임을 알리는 경보 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 차수문에 관한 것으로, 특히 차수 대상이 되는 건물 주변에서 침수를 야기할 수 있는 다양한 요인들을 실시간으로 모니터링하면서 건물의 침수가 우려되는 경우 신속하게 차수문을 동작시켜 건물을 침수의 위험으로부터 안전하게 보호할 수 있도록 한 차수문 자동제어 방법 및 차수문 자동제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 출입구용 물막이 장치 또는 차수장치는 건물의 출입구에 설치되어 건물 내부로 물이 들어오는 것을 막을 수 있도록 한 것으로, 집중호우시 배수가 원활하지 못하여 침수되기 쉬운 상습 침수지역에 있는 건물 출입구에 주로 설치된다.
대표적인 상습 침수지역인 저지대의 경우 밀집된 주택가 또는 지하주택 및 지하상가, 공장 등과 같은 곳에서 매년 장마철이면 집중호우로 인한 침수피해가 우려되어 불안한 생활을 반복하고 있는 실정이다.
또한, 지선도로(支線道路: access road)는 지역주민의 일상생활에 밀착된 도로로서 도시 내에 있어서는 구획도로라 부르기도 한다. 이러한 지선도로는 대개 도로의 폭이 좁고 지역주민의 일상생활과 밀착되어 있기 때문에, 집중호우가 발생하는 여름철 홍수기인 7, 8월경에 주간선도로에서 유입된 빗물에 의해서 습관적으로 침수피해가 발생하여 많은 재산피해나 인명피해를 야기하고 있다.
특히, 한국의 기후 특성상 여름철 홍수기에 집중적인 호우가 쏟아져 많은 침수피해를 주고 있으며, 근래에 들어서는 대규모의 택지조성, 도로건설 등과 같이 치밀한 도시계획 없이 개발된 시가지화 증대 등으로 물의 집중현상이 크게 변화되어 예상되지 않았던 피해가 발생될 우려가 있으므로 이에 대한 대비책으로 저지대의 주택가 밀집지역이나 지선도로와 인접되어 있는 지역의 주민들은 침수피해를 조기에 방지하기 위한 방편의 일환으로 건물 출입구에 차수장치를 설치하고 있다.
그러나 과거의 차수장치는 고정지주가 건물 출입구 양측벽에 반영구적으로 고정 설치되기 때문에 침수피해가 예상되는 기간 이외의 기간에도 상기 고정지주를 제거하지 못하고 그대로 방치할 수밖에 없었다. 이처럼 평상시에도 건물 출입구에 방치된 고정지주는 보기에도 흉물스러울 뿐만 아니라 설치된 건물이 침수피해가 예상된다는 점을 노골적으로 드러내는 것이기 때문에 건물 가격의 하락요인으로 작용하는 문제점이 있었다.
최근에는 이같이 고정지주로 인한 문제점을 개선하기 위해 출입구의 양측벽에 상시 고정되도록 한 흉물스러운 고정지주를 세우지 않아도 압착방식에 의하여 간편하고 안정적으로 설치할 수 있도록 한 개선된 형태의 차수장치가 한국등록특허 제1173304호(2012.08.06)에 개시된 바 있다.
상기 한국등록특허 제1173304호를 통해 개시된 차수장치는 건물 출입구를 가로 질러 세워질 수 있도록 한 본체패널과, 본체패널의 좌편과 우편에서 좌우폭을 확장할 수 있도록 각각 좌우방향으로 변위 가능하게 설치되는 한 쌍의 확장패널과, 본체패널 전면에 설치되고 확장패널을 밀어주어 건물 출입구의 양측벽에 압착시켜주는 푸쉬부재를 포함하여 구성된 것으로, 출입구 양측벽에 상시 고정되도록 한 흉물스러운 고정지주를 세우지 않아도 압착방식에 의하여 간편하고 안정적으로 설치되고, 지렛대 작용에 의하여 출입구 양측벽에 대하여 확장패널을 강력한 힘으로 압착하는 것이 가능하므로, 높은 수밀성을 확보하는 것은 물론 전면에서 작용하는 물의 압력을 안정적으로 견딜 수 있다는 점에서 과거의 차수장치에 비해 다양한 장점을 갖고 있었다.
그러나, 이같은 종래기술에 의한 차수장치의 경우 차수가 필요한 상황이 되면 작업자가 일일이 설치해야 하는 임시 시설물에 불과하여 운용에 따른 번거로움이 크다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 차수 대상인 건물 주변에서 침수를 야기할 수 있는 다양한 요인들을 실시간으로 모니터링하면서 건물의 침수가 우려되는 경우 신속하게 차수문을 동작시켜 건물을 침수의 위험으로부터 안전하게 보호할 수 있도록 한 차수문 자동제어 방법 및 차수문 자동제어 시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 차수문 자동제어 방법은 실시간으로 강우 여부를 모니터링하고, 강우량을 측정하는 단계; 외부기관의 서버로부터 기상 현황에 따른 일기 예보 정보 및 경보 발령 정보를 수신하는 단계; 강우 여부 및 강우량, 상기 수신된 일기 예보 정보 및 경보 발령 정보를 데이터로 변환하여 저장하는 단계; 상기 모니터링된 강우 여부, 상기 측정된 강우량, 상기 수신된 일기 예보 정보 및 경보 발령 정보의 조합에 기반하여, 차수문에 대한 하강개시신호(DW_SIGNAL)를 생성하여 차수문 제어부에 전달하는 단계; 상기 하강개시신호(DW_SIGNAL)에 따라 차수문이 하강하도록 제어하는 단계; 및 상기 차수문의 하강 개시 순간보다 설정된 시간 이전부터 상기 차수문의 하강이 완료되기까지 상기 차수문이 하강 중임을 알리는 경보 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 차수문의 정상작동 여부에 관한 정보를 판단하는 단계와; 상기 차수문의 정상작동 여부에 관한 정보 및 상기 차수문의 하강 또는 상승 일시정보를 운영자 단말기로 전송하는 단계와; 상기 차수문의 하강 또는 상승 동작의 기반이 되는 강우 여부, 강우량 및 상기 외부기관의 서버로부터 수신된 데이터, 상기 차수문의 하강 또는 상승 일시정보, 상기 차수문의 정상작동 여부에 관한 정보를 상기 운영자 단말기에서 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 건물로부터 설정된 일정 반경 내에 위치한 맨홀 수위의 측정, 건물 경사면의 유량 측정, 인근 하수종말처리장 및 지자체/재난구조센터에서 수신된 침수 정보를 근거로 건물에 대한 침수를 예측하여 차수문에 대한 하강개시신호(DW_SIGNAL)를 생성할 때 반영하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 차수문 모듈은, 평판형 바닥판과; 상기 바닥판의 좌편과 우편에서 서로 이격된 형태로 수직하게 세워지고, 서로 간에 대면하는 면에는 상하방향의 가이드홈이 형성된 한 쌍의 지주프레임과; 상기 한 쌍의 지주프레임의 상단부를 연결하는 상부프레임과; 좌편과 우편의 단부가 상기 지주프레임의 가이드홈에 삽입되어 승강시 안내를 받으며, 하강된 상태가 되면 하단부가 상기 바닥판에 밀착되어 상기 한 쌍의 지주프레임 사이를 차수할 수 있도록 한 차수문과; 상기 지주프레임의 상단부 또는 하단부에 설치되는 모터와, 상기 지주프레임의 상단부와 하단부 내부에 각각 설치되되 상기 모터 인근에 설치된 것은 상기 모터로부터 구동력을 제공받아 전달하도록 한 상부 스프로켓 및 하부 스프로켓과, 상기 상부 스프로켓 및 하부 스프로켓을 경유한 상태에서 상기 차수문과 결속되어 상기 차수문을 승강시켜주는 체인을 구비한 승강부재를 포함하며, 상기 차수문은 내부공간을 갖는 사각 판재의 형태로 이루어지되, 강도 보강을 위하여 그 내부공간에 다수의 이격된 수직리브와 수평리브를 서로 교차된 형태로 구비하며, 상기 수직리브는 하부 1/3 지점부터 하방으로 갈수록 점진적으로 폭이 넓어지는 보강부를 구비하여 차수 깊이에 따라 증가하는 수압에 대응하여 상기 차수문의 하부 강도 및 지지력을 증가시킬 수 있도록 하며, 상기 차수문의 하단부에는 상기 차수문의 하강시 상기 바닥판과의 사이에서 압착되는 제1패킹이 설치되며, 상기 제1패킹은 상기 차수문 하단부의 하면에 대응하여 밀착되도록 직사각형으로 형성된 판상의 천청부와, 상기 천청부의 둘레를 따라 직교하게 하방으로 형성된 내벽부와, 상기 내벽부의 외측면으로부터 수평하게 연장된 형태로 형성되되 상기 내벽부의 외측면 둘레를 따라 형성된 수평 연결부와, 상기 수평 연결부의 둘레를 따라 직교하게 하방향으로 형성된 외벽부가 일체로 이루어지며, 상기 제1패킹 내벽부의 하단은 상기 제1패킹 외벽부의 하단보다 높은 위치에 형성되어 상기 외벽부와 내벽부 순으로 순차적으로 하강하여 이중적으로 물의 유입을 차단할 수 있도록 하며, 상기 차수문의 내부공간에 설치된 진공펌프와, 상기 진공펌프에 연결된 상태로 상기 차수문 하단부의 하면과 상기 제1패킹의 천정부 중앙을 관통하여 상기 내벽부로 둘러싸인 공간으로 드리워진 노즐이 더 구비되어, 상기 하강개시신호(DW_SIGNAL)에 따라 차수문이 하강한 후 상기 진공펌프가 구동되어 상기 바닥판에 대한 상기 제1패킹의 흡착이 이루어지도록 하는 추가적인 제어 단계가 가능하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 차수문 자동제어 시스템은, 실시간으로 강우 여부를 모니터링하고 강우량을 측정하는 상태 감지부와; 상기 상태 감지부에서 측정된 강우량을 데이터화하여 저장하는 메모리와; 외부기관의 서버 및 운영자 단말기와 데이터 통신이 가능한 통신부와; 상기 상태 감지부에서 모니터링 및 측정된 강우 여부 및 강우량, 상기 외부기관의 서버로부터 수신된 데이터에 기반하여, 차수문에 대한 하강개시신호(DW_SIGNAL)를 생성하는 원격조작부(40); 및 상기 건물 출입구에 설치되며 상기 원격조작부(40)로부터 전달된 상기 하강개시신호(DW_SIGNAL)에 따라 차수문이 하강하여 상기 건물 출입구를 차수하는 차수문 모듈을 포함하며, 상기 차수문 모듈은, 평판형 바닥판과; 상기 바닥판의 좌편과 우편에서 서로 이격된 형태로 수직하게 세워지고, 서로 간에 대면하는 면에는 상하방향의 가이드홈이 형성된 한 쌍의 지주프레임과; 상기 한 쌍의 지주프레임의 상단부를 연결하는 상부프레임과; 좌편과 우편의 단부가 상기 지주프레임의 가이드홈에 삽입되어 승강시 안내를 받으며, 하강된 상태가 되면 하단부가 상기 바닥판에 밀착되어 상기 한 쌍의 지주프레임 사이를 차수할 수 있도록 한 차수문과; 상기 지주프레임의 상단부 또는 하단부에 설치되어 상기 차수문의 승강을 위한 구동력을 제공하는 모터와, 상기 지주프레임의 상단부와 하단부 내부에 각각 설치되되 상기 모터 인근에 설치된 것이 상기 모터로부터 구동력을 제공받아 전달하도록 한 상부 스프로켓 및 하부 스프로켓과, 상기 상부 스프로켓 및 하부 스프로켓을 경유한 상태에서 상기 차수문과 결속되어 상기 차수문을 승강시켜주는 체인을 구비한 승강부재와, 상기 원격조작부(40)가 생성하여 전달하는 하강개시신호(DW_SIGNAL)에 따라 상기 모터를 구동시켜 상기 차수문이 하강하도록 제어하는 차수문 제어부를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 차수문 모듈에서, 상기 차수문은 내부공간을 갖는 사각 판재의 형태로 이루어지되, 강도 보강을 위하여 그 내부공간에 다수의 이격된 수직리브와 수평리브를 서로 교차된 형태로 구비하며, 상기 수직리브는 하부 1/3 지점부터 하방으로 갈수록 점진적으로 폭이 넓어지는 보강부를 구비하여 차수 깊이에 따라 증가하는 수압에 대응하여 상기 차수문의 하부 강도 및 지지력을 증가시킬 수 있도록 하며, 상기 차수문의 하단부에는 상기 차수문의 하강시 상기 바닥판과의 사이에서 압착되는 제1패킹이 설치되며, 상기 제1패킹은 상기 차수문 하단부의 하면에 대응하여 밀착되도록 직사각형으로 형성된 판상의 천청부와, 상기 천청부의 둘레를 따라 직교하게 하방으로 형성된 내벽부와, 상기 내벽부의 외측면으로부터 수평하게 연장된 형태로 형성되되 상기 내벽부의 외측면 둘레를 따라 형성된 수평 연결부와, 상기 수평 연결부의 둘레를 따라 직교하게 하방향으로 형성된 외벽부가 일체로 이루어지며, 상기 제1패킹 내벽부의 하단은 상기 제1패킹 외벽부의 하단보다 높은 위치에 형성되어 상기 외벽부와 내벽부 순으로 순차적으로 하강하여 이중적으로 물의 유입을 차단할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 차수문 모듈에는, 상기 차수문의 내부공간에 설치된 진공펌프와, 상기 진공펌프에 연결된 상태로 상기 차수문 하단부의 하면과 상기 제1패킹의 천정부 중앙을 관통하여 상기 내벽부로 둘러싸인 공간으로 드리워진 노즐이 더 구비되어, 상기 하강개시신호(DW_SIGNAL)에 따라 차수문이 하강한 후 상기 진공펌프가 구동되어 상기 바닥판에 대한 상기 제1패킹의 흡착이 이루어지도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 차수문 자동제어 방법 및 차수문 자동제어 시스템은, 차수 대상이 되는 건물 주변에서 침수를 야기할 수 있는 다양한 요인들을 실시간으로 모니터링하면서 건물의 침수가 우려되는 경우 신속하게 차수문을 동작시켜 건물을 침수의 위험으로부터 안전하게 보호할 수 있다.
또한, 본 발명은 차수가 필요할 때면 모터 구동에 의해 차수문이 하강하는 방식으로 작업자의 노동력을 거의 필요로 하지 않으면서도 건물의 출입구를 안정적으로 차수할 수 있다.
또한, 본 발명은 차수문 모듈이 모듈화된 형태로 건물의 출입구에 설치될 수 있도록 하여 설치가 간단하면서도 차수문과 건물 출입구 바닥의 부조화에 따른 차수 능력 저하의 문제가 전혀 없다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템이 적용된 개념도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템의 개략적인 전체 구성도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템의 보다 구체적인 구성을 설명하기 위한 구성도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 방법을 설명하기 위한 순서도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈의 사용상태도
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈의 사시도
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈의 측면도
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈 중 지주프레임 및 그 내부에 설치된 제2패킹의 구성을 설명하기 위한 부분 횡단면도
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈 중 차수문 내부 구성을 설명하기 위한 전면 절개도
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈 중 차수문 저면도
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈 중 차수문의 제1패킹 구성을 설명하기 위한 측단면도
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈 중 제1패킹의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도
도 14는 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈 중 승강부재의 구성을 설명하기 위한 측면 참조도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템의 개략적인 전체 구성도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템의 보다 구체적인 구성을 설명하기 위한 구성도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 방법을 설명하기 위한 순서도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈의 사용상태도
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈의 사시도
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈의 측면도
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈 중 지주프레임 및 그 내부에 설치된 제2패킹의 구성을 설명하기 위한 부분 횡단면도
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈 중 차수문 내부 구성을 설명하기 위한 전면 절개도
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈 중 차수문 저면도
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈 중 차수문의 제1패킹 구성을 설명하기 위한 측단면도
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈 중 제1패킹의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도
도 14는 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈 중 승강부재의 구성을 설명하기 위한 측면 참조도
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 차수문 자동제어 방법 및 차수문 자동제어 시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템이 적용된 개념도이다.
본 발명에 따른 차수문 자동제어 시스템은 실시간으로 강우여부를 모니터링하고 강우량을 계측하는 한편, 외부기관(200; 예를 들어, 기상청, 지방자치단체)의 서버로부터 기상 현황에 대한 정보(예를 들어, 호우경보, 호우주의보, 태풍경보 등에 의한 집중 강우 예보에 대한 정보)를 수신하여 얻어지는 데이터에 기반하여 차수문(120)이 자동으로 동작하여 건물을 차수하도록 하며, 차수문(120)의 동작 상태 및 차수문(120) 동작의 기반이 되는 데이터를 운영자의 단말기(300)에 디스플레이할 수 있도록 한 것이다.
단, 도 1에는 운영자의 단말기(300)가 개인용 컴퓨터(PC)의 형태로 도시되었을지라도, 이는 하나의 예시일 뿐이며 차수문 자동제어 시스템은 통신망을 통해 외부기관의 서버(200) 및 운영자 단말기(300)와 각각 데이터 통신이 가능하기 때문에, 운영자 단말기(300)는 네트워크에 의하여 데이터 통신이 가능한 디바이스를 총괄적으로 지칭하는 것으로 모바일 단말기, PCS 디바이스, 휴대용 데이터 디바이스, 스마트폰 등의 디바이스나 이들의 조합일 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템의 개략적인 전체 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템의 보다 구체적인 구성을 설명하기 위한 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템(100)은 건물 출입구에 설치되고 차수문(120)을 구비하고 있는 차수문 모듈(10)을 중심으로 하나 이상의 상태 감지부(20)와, 통신부(30)와, 원격조작부(40)로 이루어지며, 여기에 현장감지부(50), 메모리(60), 데이터베이스(70)를 더 포함할 수 있다.
이같은 차수문 자동제어 시스템(100)은 외부기관 서버(200) 및 운영자 단말기(90)와 통신 가능하다. 상기 외부기관 서버(200)는 차수문 자동제어 시스템(100)과 통신 가능하며 기상 현황에 따른 일기 예보 및 경보 발령 정보를 발령하는 기관에 해당하는 서버로서, 기상청의 서버, 도, 시, 군, 구 등의 지방자치단체의 기상정보를 관장하는 서버를 의미하며, 운영자 단말기(300)는 차수문 자동제어 시스템(100)에서 모니터링되고 저장되는 정보를 수신, 렌더링하여 디스플레이 가능한 단말기이다.
아래에서는 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템(100)에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 차수문 모듈(10)은 본 발명에 의한 차수문 자동제어 시스템(100)에서 중추적인 구성요소로서 차수문(120)을 구비하고 차수문(120)의 승강을 위해 구동력을 제공하는 모터(131)를 구비한다. 상기 차수문 모듈(10) 중 차수문 제어부(140)는 원격조작부(40)로부터 전달된 하강개시신호(DW_SIGNAL) 또는 상승개시신호(UP_SIGNAL)에 따라 차수문(120)을 하강 또는 상승하도록 모터(131)를 제어하게 된다. 또한, 차수문 제어부(140)는 차수문(120)의 하강이나 상승이 개시되었음을 현장감지부(50)에 전달함으로써 차수문(120)이 동작하는 동안 안전사고를 예방하도록 한다. 한편, 상기 차수문 모듈(10)의 경우 모듈화된 형태로 건물 출입구에 간단히 설치되어 반영구적으로 사용할 수 있으며 차수가 필요할 때면 모터(131) 구동에 의해 차수문(120)이 하강하는 방식으로 건물의 출입구를 안정적으로 차수할 수 있도록 하기 위해 보다 다양한 구성요소들을 구비하며, 이들에 대해서는 차후에 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 상태 감지부(20)는 강우 여부 및 강우량을 실시간으로 모니터링하고 측정하는데, 강우감지센서(211), 강우량계(212), 노면센서(213)를 포함할 수 있다.
여기서 상기 강우감지센서(211)는 대기 중에서 낙하하는 성분을 분석하여 강우 여부를 전기적 또는 광학 방식에 의해 감지하는 것으로, 예를 들어 열전도율 습도 센서와 같은 다양한 습도 센서에 기반할 수 있다.
또한, 상기 강우량계(212)는 버킷 전도형 강우량계, 중량형 우량계, 또는 광투과형 우량계 중 하나 이상일 수 있다. 통상 강우량계는 강우량을 계측하기 위해 용기 내에 저장된 강우량의 양을 측정하는 저수형 우량계를 사용하였는데, 최근 전도 버킷(Tipping Bucket)을 우량계 내부에 설치하여 중량에 의해 전도 버킷이 일 방향으로 기울어지면서 발생되는 전기적 펄스로 우량을 측정하는 방식인 버킷 전도형 강우량계가 빈번하게 사용되고 있다. 중량형 우량계는 강우의 무게를 측정하는 방식이며, 광투과형 우량계는 적외선을 낙하하는 우량에 투과함으로써 난반사되는 광량을 측정하는 방식이다.
또한, 상기 노면센서(213)는 광학적 방식 또는 기타 유사한 방식을 이용하여 차수문이 설치된 도로에 매립 또는 삽입 설치하여 노면 상의 수분을 측정하는데, 본 발명에 따른 차수문 자동제어 시스템(100)이 하천, 댐 등의 수리 시설물에 인접하여(예를 들어, 1 km 이내 등) 위치하는 경우와 같이 지역적 특성상 지표면 상의 수분을 보다 정확하게 측정해야 할 경우는 노면센서(213)가 강우감지센서(211)를 대체할 수 있다. 뿐만 아니라, 노면센서(213)도 습도센서에 기반하여 노면 상의 수분을 측정하기 때문에, 노면센서(213)는 강우감지센서(211)와 통합되어 구현될 수 있다.
상기 통신부(30)는 외부기관의 서버(200) 및 운영자 단말기(300) 각각과 데이터 통신이 가능하기 때문에, 차수문 자동제어 시스템(100) 작동의 기반이 되는 정보 및 이에 따른 차수문(120)의 제어 현황에 대한 정보를 실시간으로 송수신할 수 있다. 이같은 통신부(30)는 근거리 통신망, 무선 인터넷망, 또는 데이터통신이 가능한 이동통신망일 수 있기에, 통신부(30)는 근거리 통신모듈(221), 무선 통신모듈(222), 이동 통신모듈(223)을 포함하여 구현될 수 있다. 여기서 근거리 통신모듈(221)은 IEEE 802.15.1 작업 그룹의 블루투스(Bluetooth), Zigbee Alliance의 지그비(zigbee), IEEE 802.15.3a나 802.15.4a 작업그룹의 UWB(Ultra Wideband), WBAN(Wireless Body Area Network) 등의 통신 방식을 지칭하고, 무선 통신모듈(222)은 WLAN(Wireless Local Area Network), Wibro(Wireless broadband), Wi-Fi, Wimax(World interoperability for microwave access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 통신 방식을 지칭하며, 그리고 이동 통신모듈(223)은 3GPP WG(Third-Generation Partnership Project Working Group)에 의한 3세대 또는 4세대 이동통신으로 데이터 통신 방식을 지칭한다.
상기 원격 조작부(40)는 상태 감지부(20)에서 측정된 강우 여부, 강우량, 및 통신부(30)를 통해 외부기관의 서버로부터 수신된 데이터에 기반하여, 차수문(120)에 대한 하강개시신호(DW_SIGNAL)를 생성하여 차수문 제어부(140)에 전달하고, 이와 대응되도록 일정한 시간이 지나고 상기의 데이터에 기반하여 차수문에 대한 상승개시신호(UP_SIGNAL)를 생성하여 차수문 제어부(140)에 전달한다. 본 발명에 의한 차수문 자동제어 시스템(100) 상에서 설정된 정보(단계별, 등급별 구분 등)에 따라 수신된 데이터와 비교하여 원격 조작부(40)는 차수문의 하강개시신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 시스템(100) 상에서 하강개시조건을 실시간으로 측정된 강우량 50 mm/h 또는 호우주의보 발령시 차수문(120)이 하강되도록 설정되어 있었다면, 측정된 강우량이 50 mm/h 이상이거나 외부기관으로부터 본 시스템(100)이 설치된 건축시설물이 위치한 지역에 호우주의보가 발령되었다는 정보가 수신되면 이를 종합적으로 검출한 원격 조작부(40)는 차수문 제어부(140)에 하강개시신호를 전달함으로써 차수문(120)이 하강되도록 할 수 있다. 이와 같은 조건부 판단에 의하여, 본 발명에 따른 차수문 자동제어 방법, 시스템은 강수 여부, 강수량, 기상현황을 종합적으로 고려하여 차수문을 자동으로 제어할 수 있다.
상기 현장감지부(50)는 차수문(120)이 하강하거나 상승하는 동안 음성신호, 조명신호를 통하여 차수문 인근에 위치한 사람들에게 이를 알리기 위한 경보센서(251), 열 감지, 적외선 감지, 동작 감지 등의 방식에 의하여 차수문(120) 인근에 위치한 사람의 유무를 더욱 정확하게 판단하기 위한 인체감지센서(252) 및 차수문(120) 인근의 영상 정보를 실시간으로 녹화하기 위한 영상녹화모듈(253) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 현장감지부(50)는 차수문 제어부(140)로부터 차수문의 동작이 개시되었음을 표시하는 신호를 전달받거나 원격조작부(40)로부터 하강개시신호(DW_SIGNAL) 또는 상승개시신호(UP_SIGNAL)를 전달받음으로써 현장감지부(50)를 구성하는 각각의 구성요소가 트리거 되도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 차수문 자동제어 시스템(100)은 차수문(120) 부근의 환경까지 모니터링하여 차수문 자동제어에 따른 안전사고 또한 방지할 수 있는 효과가 있다.
상기 메모리(60)는 상태 감지부에서 측정된 강우 여부 및 강우량을 데이터화하여 저장할 뿐 아니라 본 발명의 차수문 자동제어 시스템(100)의 동작과 운영자 단말과의 연동을 위하여 필요한 일시적 정보를 저장할 수 있다. 메모리(60)는 임의의 종류의 장기, 단기, 휘발성, 비휘발성, 또는 다른 메모리를 지칭하며 임의의 특정 타입의 메모리 또는 다수의 메모리, 또는 메모리가 저장되는 매체의 타입에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 메모리(60)는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있는데, 특히 비휘발성 RAM은 메모리(60)로부터 전력이 제거되는 경우에도 메모리 콘텐츠를 상당 부분 유지할 수 있으며, 단기간(예, 수 시간 등) 동안의 강우량 샘플링, 강우강도 계산, 평균 강우량 등 1차적인 자료를 생성할 수 있다.
상기 데이터베이스(70)는 메모리(60)로부터 가공된 데이터에 대해, 차수문(120)의 작동에 관한 관련 정보를 그룹화하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 차수문(120)이 작동된 시각의 강우데이터(예컨대, 상태 감지부(20)에서 측정된 강우 여부 및 강우량, 외부기관의 서버로부터 수신된 기상관련 데이터) 및 안전에 연관된 차수문 현장 정보(예컨대, 차수문 작동 전후에 현장감지부(50)에서 모니터링된 영상정보 등)를 운영자 단말에 출력 가능하도록 함과 함께 이를 패키징하여 데이터베이스(70)에 저장할 수 있음을 의미한다.
계속해서 아래에서는 전술된 차수문 자동제어 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 방법은 전술된 차수문 자동제어 시스템을 기반으로 하여 차수 대상이 되는 건물 주변에서 침수를 야기할 수 있는 다양한 요인들을 실시간으로 모니터링하면서 건물의 침수가 우려되는 경우 신속하게 차수문을 동작시켜 건물을 침수의 위험으로부터 안전하게 보호할 수 있도록 한 것으로, 첨부된 도 4에 도시된 것처럼 일련의 단계들로 이루어진다.
본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 방법에 따르면 먼저, 상태 감지부(20)에서 강우데이터를 실시간으로 획득하는 단계가 진행된다(S10). 이를 위해 강우감지센서(211) 또는 노면 센서(213)에 의하여 현재 비가 오는지 여부를 모니터링하며, 만약 비가 오는 것으로 판단되거나 강우량계(212)에서 측정되는 강우량이 있으면 강우량계(212)는 실시간으로 측정된 강우량을 메모리(60) 또는 원격조작부(40)에 전달한다.
다음으로, 현장감지부(50)에서 차수문 모듈(10)이 설치된 인근의 정보를 모니터링하는 단계가 진행된다(S20). 이는 S10 단계의 다음 순서로 진행되는 것만은 아니며 S10 단계와 병행하여 수행될 수도 있다. 만일 S20 단계가 S10 단계와 순차적으로 수행된다면, 강우량계(212)에 의해 측정된 정보에 따라 현장감지부(50)의 모니터링이 조건부로 이루어지는 경우를 예시할 수 있을 것이지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 여기서, 건물로부터 설정된 일정 반경 내에 위치한 맨홀 수위의 측정, 건물 경사면의 유량 측정, 인근 하수종말처리장 및 지자체/재난구조센터에서 수신된 침수 정보를 근거로 대상 건물에 대한 침수를 예측하여 향후 차수문(120)에 대한 하강개시신호(DW_SIGNAL)를 생성할 때 반영할 수도 있다.
이처럼 상태 감지부(20)에서 획득된 실시간 강우데이터 및 현장감지부(50)에서 모니터링된 차수문 인근 정보를 저장하는 단계가 진행된다(S30). 예를 들어, 원격조작부(40)가 RTU(Remote Terminal Unit)를 포함하도록 구현된다면, 실시간으로 측정된 강우량 데이터 및 모니터링된 인근 데이터가 RTU에 전송되어 저장되며 강우강도(예, 기준 시간당 강우량 등)를 산출한다.
이후 상기 원격조작부(40)는 전술된 차수문 자동제어 시스템에서 설정된 조건에 기반하여, 차수문(120)에 대한 하강개시신호(DW_SIGNAL) 및 상승개시신호(UP_SIGNAL)를 생성하여 차수문 제어부(140)에 전달하는 단계가 진행된다(S40).
이어서, 차수문 제어부(140)는 전달받은 하강개시신호(DW_SIGNAL) 및 상승개시신호(UP_SIGNAL)에 따라 모터(131)를 구동하여 차수문(120)을 제어하는 단계가 진행된다(S50). 이 단계에서는 판단된 조건부를 만족하여 차수문(120)에 대한 하강개시신호(DW_SIGNAL), 상승개시신호(UP_SIGNAL)가 생성되어 차수문(120)이 자동으로 하강되거나 상승될 수 있다. 차수문(120)의 승강 동작은 강우데이터뿐 아니라 외부기관의 서버(200)로부터 수신된 기상 예측 데이터까지 종합적으로 고려하여 제어되기 때문에, 운영자나 관리자의 부재나 착오로 인하여 발생할 수 있는 침수 피해를 방지할 수 있고, 침수 피해에 따른 비용을 절감할 수 있으며, 차수문 자동제어 시스템 도입에 따라 건물의 관리를 효율적으로 할 수 있다.
한편, 본 발명의 변형된 실시예에 의한 차수문 자동제어 방법의 경우, 실시간으로 강우 여부 및 강우량을 모니터링하고 측정하고(제1단계), 외부기관의 서버로부터 기상 현황 정보 및 경보 발령 정보를 수신하고(제2단계), 측정된 강우 여부 및 강우량, 수신된 기상 현황 정보 및 경보 발령 정보를 데이터로 변환하여 저장하고(제3단계), 측정된 강우 여부 및 강우량, 수신된 기상 현황 정보 및 경보 발령 정보에 기반하여, 차수문에 대한 하강개시신호(DW_SIGNAL)를 생성하여 차수문 제어부에 전달하고(제4단계), 원격조작부(40)로부터 전달된 하강개시신호(DW_SIGNAL)에 따라 차수문이 하강되도록 제어하며(제5단계), 그리고 차수문의 하강 개시 순간보다 미리 결정된 시간 기간만큼 이전부터 차수문의 하강이 완료되기까지, 차수문의 하강 중임을 경보 신호로 차수문에서 출력(제6단계)할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 제4단계 내지 제6단계와 연관하여, 반대의 경우도 대응하는 방식으로 이루어질 수 있다. 즉, 측정된 강우 여부 및 강우량, 수신된 기상 현황 정보 및 경보 발령 정보, 그리고 차수문의 하강 개시 시각 정보에 기반하여, 차수문에 대한 상승개시신호(UP_SIGNAL)를 생성하여 차수문 제어부에 전달하고(제4-1단계), 원격조작부(40)로부터 전달된 상승개시신호(UP_SIGNAL)에 따라 차수문이 상승되도록 제어하고(제5-1단계), 그리고 차수문의 상승 개시 순간보다 미리 결정된 시간 기간만큼 이전부터 차수문의 상승이 완료되기까지, 차수문의 상승 중임을 경보 신호로 차수문에서 출력(제6-1단계)할 수 있다.
한편, 전술된 차수문 자동제어 시스템 및 방법은 프로세서 실행 가능한 명령을 포함하는 컴퓨터-판독가능 저장매체로도 실현될 수 있다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 기재된 함수, 기능 및 프로세스는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현된다면, 기능이나 프로세스는 컴퓨터-판독가능 저장매체 상에 하나 이상의 명령이나 코드로서 저장 또는 송신될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 저장매체에서, '저장매체'는 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 가용 매체일 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터-판독가능 저장매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 장치, 또는 명령들이나 데이터 구조들의 형태로 요구되는 프로그램 코드를 전송이나 저장하기 위해 이용가능하며 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현을 위해, 본 명세서에 제시된 차수문을 자동으로 제어하기 위한 방법은 각각의 기능을 수행하는 모듈(예컨대, 프로시저, 함수, 구성 등)로써 구현될 수 있다.
계속해서 아래에서는 전술된 차수문 자동제어 시스템에서 중추적인 역할을 하는 차수문 모듈(10)에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈의 사용상태도이다.
도시된 바와 같이, 차수문 모듈(10)은 사각의 틀체 형태로 형성된 프레임부재(110)와, 승강 가능한 차수문(120)과, 상기 차수문(120)을 승강시켜주는 승강부재(130)로 이루어진 하나의 모듈로 구비되어 건물 출입구에 간편하게 설치할 수 있도록 구성된다. 특히 표면이 매끄럽지 않은데다가 손상되기 쉬운 건물 출입구의 바닥에 차수문(120)의 하단부가 그대로 압착되게 하지 않고 프레임부재(110)를 이루고 있는 구성요소 중 하나인 바닥판(111)을 건물 출입구 바닥에 부분 매립하여 차수문(120)의 하단부가 압착되도록 하기 때문에 건물 출입구의 바닥의 수밀성 품질로 인한 문제를 염려하지 않아도 된다.
아래에서는 상기 주요 구성요소들을 중심으로 차수문 모듈(10)에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈의 측면도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈 중 지주프레임 및 그 내부에 설치된 제2패킹의 구성을 설명하기 위한 부분 횡단면도이다. 그리고 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈 중 차수문 내부 구성을 설명하기 위한 전면 절개도이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈 중 차수문 저면도이며, 도 11은 본 발명의 실시예에 의한 차수문 자동제어 시스템에서 차수문 모듈 중 차수문의 제1패킹 구성을 설명하기 위한 측단면도이다.
도시된 것처럼 주요 구성 중 하나인 프레임부재(110)는 바닥판(111)과, 한 쌍의 지주프레임(112)과, 상부프레임(113)과, 커버(115)로 이루어진다. 이같은 구성에서 상기 바닥판(111), 한 쌍의 지주프레임(112)과, 상부프레임(113)이 사각의 틀체를 이루며 상기 커버(115)는 차수가 필요하지 않아 차수문(120)이 상승했을 때 상기 차수문(120)을 외부로 노출되지 않도록 은폐하는 역할을 한다.
여기서 상기 프레임부재(110)의 바닥판(111)은 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼 상면이 평면으로 형성된 평판형의 부재이다. 상기 바닥판(111)은 프레임부재(110)가 건물 출입구에 설치될 때 상면만 노출된 상태로 건물 출입구 바닥에 부분 매립된다.
또한, 상기 지주프레임(112)은 차수문(120)의 승강을 안내하는 역할을 하는 것으로 상기 바닥판(111)의 좌편과 우편에서 서로 이격된 형태로 수직하게 세워지고, 서로 간에 대면하는 면에는 상하방향의 가이드홈(112a)이 형성된다. 이같은 지주프레임(112)의 구성에 따르면 차수문(120)의 양단부가 상기 지주프레임(112)의 가이드홈(112a)에 삽입된 상태로 승강할 때 이탈되지 않도록 안내를 받게 된다. 그리고 상기 지주프레임(112)은 상기 승강부재(130) 중 비교적 부피가 큰 모터(131)를 제외한 상부 스프로켓(133b) 및 하부 스프로켓(133c), 체인(132)이 설치될 수 있는 내부공간을 제공한다는 점에서도 중요한 역할을 하며 이로써 승강부재(130)까지 하나의 모듈화된 형태로 패키징하는 것이 가능한 것이다.
여기서 상기 지주프레임(112) 내부에는 도 8에서 볼 수 있는 것처럼 상기 차수문(120)의 전면과 후면에 대응하여 접촉할 수 있도록 상기 가이드홈(112a)을 따라 상하방향으로 길게 형성된 한 쌍의 제2패킹(114)이 더 설치된다. 상기 제2패킹(114)은 상기 지주프레임(112)에 지지되는 판상의 끼움부(114b)와, 상기 끼움부(114b)로부터 연장되되 중공 형성된 반원형의 돌출된 형태로 연장되어 외부에서 공기가 주입되면 팽창하면서 상기 차수문(120)에 전면과 후면에서 압착되는 팽창부(114a)로 이루어진다. 이같은 구성에 의하면 차수시에는 상기 차수문(120)이 하강된 상태에서 밸브(114c)를 통해 제2패킹(114)의 팽창부(114a)로 공기를 주입함으로서 차수문(120)을 움직이지 않도록 안정되게 지지하는 동시에 차수문(120)과 가이드홈(112a) 사이로 물이 유입되지 않도록 효과적으로 차단할 수 있다. 단, 차수문(120)의 승강동작은 제2패킹(114)의 팽창부(114a)로부터 공기가 배출된 상태에서 이루어지도록 제어된다. 여기서 상기 제2패킹(114)의 팽창부(114a)를 팽창시키는데 필요한 공기는 상기 차수문(120) 내부에 설치된 진공펌프(124)로부터 공급받을 수 있도록 상기 제2패킹(114)의 밸브(114c)와 진공펌프(124)의 공기 배출측이 미도시된 호수에 의해 연결된다. 이같이 단 하나의 진공펌프(124)를 이용하여 제2패킹(114)에 대해서는 공기를 공급하여 팽창압을 형성하고 제1패킹(123)에 대해서는 공기를 흡입하여 진공압을 형성하도록 할 수 있는데 이는 양자의 동작이 동시에 이루어지기 때문에 실질적으로 가능한 것이다.
다만, 상기 제2패킹(114)의 팽창부(114a)로 공기를 공급하기 위한 펌프는 상기 진공펌프(124)와 별개로 구비되는 전용의 펌프로 마련되는 것도 가능하다. 그러나 전자의 구성이 전체 차수문 모듈(10)의 구성을 단순화하고 부품비용을 줄이는데 바람직하다. 한편, 상기 제1패킹(123)은 고무나 실리콘 스펀지를 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 차수문(120)은 건물 출입구를 차수하는 중추적인 역할을 하며 이를 위해 좌편과 우편의 단부가 상기 지주프레임(112)의 가이드홈(112a)에 삽입된 상태에서 승강시 안내를 받도록 설치된다. 상기 차수문(120)은 상기 승강부재(130)에 의해 승강 동작하는데, 하강된 상태가 되면 하단부가 상기 바닥판(111)에 밀착되어 한 쌍의 지주프레임(112) 사이를 차수하게 된다.
이를 위해, 상기 차수문(120)은 도 9에 도시된 것처럼 내부공간을 갖는 사각 판재의 형태로 이루어지고, 그 내부공간에는 다수의 이격된 수직리브(122b)와 수평리브(122a)를 서로 교차된 형태로 구비한다. 그리고 상기 수직리브(122b)는 하부 1/3 지점부터 하방으로 갈수록 점진적으로 폭이 넓어지는 보강부(122c)를 구비한다. 이같은 차수문(120)은 차수문 본체(121)와 수평리브(122a) 및 수직리브(122b)가 일체형으로 형성되며, 이를 위해 상기 차수문(120)을 전면부와 후면부가 이분할된 별개의 형태로 사출 성형하고 이들을 열접합 등의 방법으로 접합하면 된다. 이같은 상기 차수문(120)의 구성에 따르면 승강동작을 해야 하는 차수문(120)의 중량을 줄여 모터(131)의 부하를 줄이면서도 갑작스럽게 형성되는 수압에 대해 휨 발생이 일어나지 않도록 강도를 보강할 수 있게 된다. 더욱이 상기 보강부(122c)의 구성을 통해 차수 깊이에 따라 증가하는 수압에 세밀하게 대응할 수 있기 때문에 차수문(120)을 반드시 금속성 재질로 하지 않고 플라스틱과 같은 경량의 재질로 구성하더라도 그 역할을 충분히 수행할 수 있게 된다.
한편, 상기 차수문(120)의 하단부에 설치되는 제1패킹(123)은 바람직하게는 실리콘 스펀지를 소재로 하여 상기 차수문(120) 본체(121)의 하면(121a)에 대응하여 밀착되도록 직사각형으로 형성된 판상의 천청부(123a)와, 상기 천청부(123a)의 둘레를 따라 직교하게 하방으로 형성된 내벽부(123b)와, 상기 내벽부(123b)의 외측면으로부터 수평하게 연장된 형태로 형성되되 상기 내벽부(123b)의 외측면 둘레를 따라 형성된 수평 연결부(123c)와, 상기 수평 연결부(123c)의 둘레를 따라 직교하게 하방향으로 형성된 외벽부(123d)가 일체로 이루어진다. 그리고, 상기 제1패킹(123) 내벽부(123b)의 하단은 상기 제1패킹(123) 외벽부(123d)의 하단보다 높은 위치에 형성되어 상기 차수문(120)과 바닥판(111) 사이에서 압착될 때 그 압착되는 정도에 따라 외벽부(123d)만으로 물의 유입을 차단하기도 하지만 도 12 및 도 13에 도시된 것처럼 외벽부(123d)와 내벽부(123b) 순으로 순차적 하강하여 이중의 벽을 구성하면서 물의 유입을 안전하게 차단할 수도 있도록 한다.
이같이 내벽부(123b)와 외벽부(123d)가 이중으로 물의 유입을 차단할 수 있도록 한 제1패킹(123)의 구성에 따르면 차량의 타이어 등에서 떨어진 작은 이물질로 인해 내벽부(123b)와 외벽부(123d) 중 어느 한 지점이 들리더라도 안전한 차수가 보장되며 심지어 바닥판(111)이 손상되어 불규칙한 표면이 되더라도 안전한 차수가 보장된다.
이처럼 제1패킹(123)의 구성에서는 압착되는 정도에 따라 단일벽이나 이중벽으로 물의 유입을 차단할 수 있도록 하였다는 점과, 그러면서도 단 하나의 성형된 부재만으로 이중벽을 이루도록 하여 제1패킹(123)의 제조 및 설치 측면에서 유리하도록 하였다는 점에 주목할 수 있다.
나아가, 상기 차수문(120)의 내부공간(122c)에는 진공펌프(124)가 설치되고, 상기 진공펌프(124)에 연결된 상태로 상기 차수문(120) 하단부의 하면(121a)과 상기 제1패킹(123)의 천정부(123a) 중앙홀(121b)을 관통하여 상기 내벽부(123b)로 둘러싸인 공간(R2)으로 드리워진 노즐(124a)이 더 구비된다. 이로써, 상기 진공펌프(124)를 구동시키면 제1패킹(123)이 진공압에 의해 상기 바닥판(111)에 강하게 흡착되면서 차수문(120) 하측을 보다 안전하게 차수할 수 있게 된다.
상기 승강부재(130)는 도 14에 도시된 것처럼 상기 지주프레임(112)의 상단부 또는 하단부에 설치되는 모터(131)와, 상기 지주프레임(112)의 상단부와 하단부 내부에 각각 설치되되 이 중 상기 모터(131) 인근에 설치된 것이 상기 모터(131)로부터 구동력을 제공받아 전달하도록 한 상부 스프로켓(133b) 및 하부 스프로켓(133c)과, 상기 상부 스프로켓(133b) 및 하부 스프로켓(133c)을 경유한 상태에서 상기 차수문(120)과 결속되어 상기 차수문(120)을 승강시켜주는 체인(132)으로 이루어진다. 상기 모터(131)의 경우 그 크기를 감안하여 일차적으로는 상기 지주프레임(112) 내부에 설치하지만 그것이 어려우면 도면에 도시된 것처럼 모터박스(134)를 마련하여 지주프레임(112)에 상단부에 설치할 수 있다. 여기서 상기 체인(132)과 차수문(120)의 결속은 차수문(120)에 단부에 설치된 결속단자(120a)에 의해 이루어진다. 또한, 상기 승강부재(130)는 상부 스프로켓(133b) 및 하부 스프로켓(133c)이 좌편과 우편에 설치된 지주프레임(112) 모두에 설치되어 좌우 양편에서 균형 있게 차수문(120)을 승강시키도록 하는 것이 바람직하다. 참고로, 도 14에서 언급되지 않은 도면부호 133a는 모터(131)와 상부 스프로켓(133b)을 연결하는 기어 어셈블리를 예시한 것이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
10 : 차수문 모듈 20 : 상태 감지부
30 : 통신부 40 : 원격 조작부
50 : 현장 감지부 60 : 메모리
110 : 프레임부재 111 : 바닥판
112 : 지주프레임 112a : 가이드홀
113 : 상부프레임 114 : 제2패킹
115 : 커버 120 : 차수문
122a : 수평리브 122b : 수직리브
123 : 제1패킹 123b : 내벽부
123d : 외벽부 124 : 진공펌프
130 : 승강부재 131 : 모터
132 : 체인 133b, 133c : 스프로켓
30 : 통신부 40 : 원격 조작부
50 : 현장 감지부 60 : 메모리
110 : 프레임부재 111 : 바닥판
112 : 지주프레임 112a : 가이드홀
113 : 상부프레임 114 : 제2패킹
115 : 커버 120 : 차수문
122a : 수평리브 122b : 수직리브
123 : 제1패킹 123b : 내벽부
123d : 외벽부 124 : 진공펌프
130 : 승강부재 131 : 모터
132 : 체인 133b, 133c : 스프로켓
Claims (7)
- 건물 출입구에 설치된 차수문을 동작시키면서 건물 내부로 유입되려는 물을 차단하는 건물 출입구용 차수문 자동제어 시스템을 제어하기 위한 차수문 자동제어 방법으로서,
상기 차수문 자동제어 시스템은,
실시간으로 강우 여부를 모니터링하고 강우량을 측정하는 상태 감지부와;
상기 상태 감지부에서 측정된 강우량을 데이터화하여 저장하는 메모리와;
외부기관의 서버 및 운영자 단말기와 데이터 통신이 가능한 통신부와;
상기 상태 감지부에서 모니터링 및 측정된 강우 여부 및 강우량, 상기 외부기관의 서버로부터 수신된 데이터에 기반하여, 차수문에 대한 하강개시신호(DW_SIGNAL)를 생성하는 원격조작부; 및
상기 건물 출입구에 설치되며 상기 원격조작부로부터 전달된 상기 하강개시신호(DW_SIGNAL)에 따라 차수문이 하강하여 상기 건물 출입구를 차수하는 차수문 모듈을 포함하며,
상기 차수문 모듈은, 평판형 바닥판과; 상기 바닥판의 좌편과 우편에서 서로 이격된 형태로 수직하게 세워지고, 서로 간에 대면하는 면에는 상하방향의 가이드홈이 형성된 한 쌍의 지주프레임과; 상기 한 쌍의 지주프레임의 상단부를 연결하는 상부프레임과; 좌편과 우편의 단부가 상기 지주프레임의 가이드홈에 삽입되어 승강시 안내를 받으며, 하강된 상태가 되면 하단부가 상기 바닥판에 밀착되어 상기 한 쌍의 지주프레임 사이를 차수할 수 있도록 한 차수문과; 상기 지주프레임의 상단부 또는 하단부에 설치되어 상기 차수문의 승강을 위한 구동력을 제공하는 모터와, 상기 지주프레임의 상단부와 하단부 내부에 각각 설치되되 상기 모터 인근에 설치된 것이 상기 모터로부터 구동력을 제공받아 전달하도록 한 상부 스프로켓 및 하부 스프로켓과, 상기 상부 스프로켓 및 하부 스프로켓을 경유한 상태에서 상기 차수문과 결속되어 상기 차수문을 승강시켜주는 체인을 구비한 승강부재와, 상기 원격조작부가 생성하여 전달하는 하강개시신호(DW_SIGNAL)에 따라 상기 모터를 구동시켜 상기 차수문이 하강하도록 제어하는 차수문 제어부를 포함하며,
상기 차수문 모듈에서, 상기 차수문은 내부공간을 갖는 사각 판재의 형태로 이루어지되, 강도 보강을 위하여 그 내부공간에 다수의 이격된 수직리브와 수평리브를 서로 교차된 형태로 구비하며, 상기 수직리브는 하부 1/3 지점부터 하방으로 갈수록 점진적으로 폭이 넓어지는 보강부를 구비하여 차수 깊이에 따라 증가하는 수압에 대응하여 상기 차수문의 하부 강도 및 지지력을 증가시킬 수 있도록 하며,
상기 차수문의 하단부에는 상기 차수문의 하강시 상기 바닥판과의 사이에서 압착되는 제1패킹이 설치되며, 상기 제1패킹은 상기 차수문 하단부의 하면에 대응하여 밀착되도록 직사각형으로 형성된 판상의 천청부와, 상기 천청부의 둘레를 따라 직교하게 하방으로 형성된 내벽부와, 상기 내벽부의 외측면으로부터 수평하게 연장된 형태로 형성되되 상기 내벽부의 외측면 둘레를 따라 형성된 수평 연결부와, 상기 수평 연결부의 둘레를 따라 직교하게 하방향으로 형성된 외벽부가 일체로 이루어지며, 상기 제1패킹 내벽부의 하단은 상기 제1패킹 외벽부의 하단보다 높은 위치에 형성되어 상기 외벽부와 내벽부 순으로 순차적으로 하강하여 이중적으로 물의 유입을 차단할 수 있도록 이루어지며,
실시간으로 강우 여부를 모니터링하고, 강우량을 측정하는 단계;
외부기관의 서버로부터 기상 현황에 따른 일기 예보 정보 및 경보 발령 정보를 수신하는 단계;
강우 여부 및 강우량, 상기 수신된 일기 예보 정보 및 경보 발령 정보를 데이터로 변환하여 저장하는 단계;
상기 모니터링된 강우 여부, 상기 측정된 강우량, 상기 수신된 일기 예보 정보 및 경보 발령 정보의 조합에 기반하여, 상기 차수문에 대한 하강개시신호(DW_SIGNAL)를 생성하여 차수문 제어부에 전달하는 단계;
상기 하강개시신호(DW_SIGNAL)에 따라 상기 차수문이 하강하도록 제어하는 단계;
상기 차수문의 하강 개시 순간보다 설정된 시간 이전부터 상기 차수문의 하강이 완료되기까지 상기 차수문이 하강 중임을 알리는 경보 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 차수문 자동제어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 차수문의 정상작동 여부에 관한 정보를 판단하는 단계와;
상기 차수문의 정상작동 여부에 관한 정보 및 상기 차수문의 하강 또는 상승 일시정보를 운영자 단말기로 전송하는 단계와;
상기 차수문의 하강 또는 상승 동작의 기반이 되는 강우 여부, 강우량 및 상기 외부기관의 서버로부터 수신된 데이터, 상기 차수문의 하강 또는 상승 일시정보, 상기 차수문의 정상작동 여부에 관한 정보를 상기 운영자 단말기에서 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차수문 자동제어 방법. - 제2항에 있어서,
상기 건물로부터 설정된 일정 반경 내에 위치한 맨홀 수위의 측정, 건물 경사면의 유량 측정, 인근 하수종말처리장 및 지자체/재난구조센터에서 수신된 침수 정보를 근거로 건물에 대한 침수를 예측하여 차수문에 대한 하강개시신호(DW_SIGNAL)를 생성할 때 반영하는 것을 특징으로 하는 차수문 자동제어 방법. - 삭제
- 건물 출입구에 설치된 차수문을 동작시키면서 건물 내부로 유입되려는 물을 차단하는 건물 출입구용 차수문 자동제어 시스템으로서,
실시간으로 강우 여부를 모니터링하고 강우량을 측정하는 상태 감지부와;
상기 상태 감지부에서 측정된 강우량을 데이터화하여 저장하는 메모리와;
외부기관의 서버 및 운영자 단말기와 데이터 통신이 가능한 통신부와;
상기 상태 감지부에서 모니터링 및 측정된 강우 여부 및 강우량, 상기 외부기관의 서버로부터 수신된 데이터에 기반하여, 차수문에 대한 하강개시신호(DW_SIGNAL)를 생성하는 원격조작부; 및
상기 건물 출입구에 설치되며 상기 원격조작부로부터 전달된 상기 하강개시신호(DW_SIGNAL)에 따라 차수문이 하강하여 상기 건물 출입구를 차수하는 차수문 모듈을 포함하며,
상기 차수문 모듈은, 평판형 바닥판과; 상기 바닥판의 좌편과 우편에서 서로 이격된 형태로 수직하게 세워지고, 서로 간에 대면하는 면에는 상하방향의 가이드홈이 형성된 한 쌍의 지주프레임과; 상기 한 쌍의 지주프레임의 상단부를 연결하는 상부프레임과; 좌편과 우편의 단부가 상기 지주프레임의 가이드홈에 삽입되어 승강시 안내를 받으며, 하강된 상태가 되면 하단부가 상기 바닥판에 밀착되어 상기 한 쌍의 지주프레임 사이를 차수할 수 있도록 한 차수문과; 상기 지주프레임의 상단부 또는 하단부에 설치되어 상기 차수문의 승강을 위한 구동력을 제공하는 모터와, 상기 지주프레임의 상단부와 하단부 내부에 각각 설치되되 상기 모터 인근에 설치된 것이 상기 모터로부터 구동력을 제공받아 전달하도록 한 상부 스프로켓 및 하부 스프로켓과, 상기 상부 스프로켓 및 하부 스프로켓을 경유한 상태에서 상기 차수문과 결속되어 상기 차수문을 승강시켜주는 체인을 구비한 승강부재와, 상기 원격조작부가 생성하여 전달하는 하강개시신호(DW_SIGNAL)에 따라 상기 모터를 구동시켜 상기 차수문이 하강하도록 제어하는 차수문 제어부를 포함하며,
상기 차수문 모듈에서, 상기 차수문은 내부공간을 갖는 사각 판재의 형태로 이루어지되, 강도 보강을 위하여 그 내부공간에 다수의 이격된 수직리브와 수평리브를 서로 교차된 형태로 구비하며, 상기 수직리브는 하부 1/3 지점부터 하방으로 갈수록 점진적으로 폭이 넓어지는 보강부를 구비하여 차수 깊이에 따라 증가하는 수압에 대응하여 상기 차수문의 하부 강도 및 지지력을 증가시킬 수 있도록 하며,
상기 차수문의 하단부에는 상기 차수문의 하강시 상기 바닥판과의 사이에서 압착되는 제1패킹이 설치되며, 상기 제1패킹은 상기 차수문 하단부의 하면에 대응하여 밀착되도록 직사각형으로 형성된 판상의 천청부와, 상기 천청부의 둘레를 따라 직교하게 하방으로 형성된 내벽부와, 상기 내벽부의 외측면으로부터 수평하게 연장된 형태로 형성되되 상기 내벽부의 외측면 둘레를 따라 형성된 수평 연결부와, 상기 수평 연결부의 둘레를 따라 직교하게 하방향으로 형성된 외벽부가 일체로 이루어지며, 상기 제1패킹 내벽부의 하단은 상기 제1패킹 외벽부의 하단보다 높은 위치에 형성되어 상기 외벽부와 내벽부 순으로 순차적으로 하강하여 이중적으로 물의 유입을 차단할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차수문 자동제어 시스템. - 삭제
- 제5항에 있어서,
상기 차수문 모듈에는, 상기 차수문의 내부공간에 설치된 진공펌프와, 상기 진공펌프에 연결된 상태로 상기 차수문 하단부의 하면과 상기 제1패킹의 천정부 중앙을 관통하여 상기 내벽부로 둘러싸인 공간으로 드리워진 노즐이 더 구비되어, 상기 하강개시신호(DW_SIGNAL)에 따라 차수문이 하강한 후 상기 진공펌프가 구동되어 상기 바닥판에 대한 상기 제1패킹의 흡착이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 차수문 자동제어 시스템.
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