KR101753813B1

KR101753813B1 - 레이저 스캐너 센서를 이용한 터널 경보 장치

Info

Publication number: KR101753813B1
Application number: KR1020160121254A
Authority: KR
Inventors: 김유호; 이수환; 이수주; 권영배
Original assignee: (주)에이알텍
Priority date: 2016-09-22
Filing date: 2016-09-22
Publication date: 2017-07-19

Abstract

터널 경보 장치가 개시된다. 본 발명은, 터널 입구로부터 소정의 궤도 거리만큼 이격된 지점에 설치되어 있는 궤도 계전기의 단락 정보를 수신하는 수신부, 및 수신부가 궤도 궤전기의 단락 정보를 수신하는 경우에 경보 신호를 생성하는 제어부를 구비한다. 본 발명에 따르면, 터널 내 유지보수 작업자에게 열차의 진입을 사전에 알려줌으로써, 열차가 터널로 진입하기 전에 터널 내 작업자가 안전하게 대피할 수 있게 된다. 아울러, 본 발명에 따르면, 터널 내 작업이 없는 경우에는 동물, 사람 등의 터널로의 접근을 방지함으로써 열차와의 충돌 등의 안전 사고의 발생을 막을 수 있게 된다.

Description

레이저 스캐너 센서를 이용한 터널 경보 장치{Tunnel Alarming Device Using Laser Scanner Sensor}

본 발명은 터널 경보 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널 내 유지보수 작업자에게 열차의 진입을 사전에 알려줌으로써, 열차가 터널로 진입하기 전에 터널 내 작업자가 안전하게 대피할 수 있도록 하고, 터널 내 작업이 없는 경우에는 동물, 사람 등의 터널로의 접근을 방지함으로써 열차와의 충돌 등의 안전 사고의 발생을 막을 수 있도록 하는 터널 경보 장치에 관한 것이다.

열차가 통과하는 터널 내의 작업자들은 터널 내부의 어둡고 폐쇄된 환경적 요인으로 인해 해당 터널로의 열차의 진입을 조기에 인식하기 어렵다는 문제가 있다.

한편, 이와 같은 터널 내부의 환경적 요인으로 인해 열차의 기관사 또한 터널 내부의 작업자를 육안으로 확인하기가 어렵기 때문에, 터널 내의 작업자가 열차의 진입을 스스로 인지하지 못하는 경우에는 대형 사고의 발생 위험이 높아지게 된다.

뿐만 아니라, 터널 내부를 통과하는 열차의 기관사는 터널 내부와 터널 외부와의 조명 차이로 인해 터널 밖(터널 입출구)의 위험 요소를 인지하기가 어려우며, 그로 인해 터널의 빠져나가는 시점에 터널 외부에 있는 야생 동물 등과 충돌하는 등의 사고의 위험에 노출되어 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 터널 내 유지보수 작업자에게 열차의 진입을 사전에 알려줌으로써, 열차가 터널로 진입하기 전에 터널 내 작업자가 안전하게 대피할 수 있도록 하고, 터널 내 작업이 없는 경우에는 동물, 사람 등의 터널로의 접근을 방지함으로써 열차와의 충돌 등의 안전 사고의 발생을 막을 수 있도록 하는 터널 경보 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터널 경보 장치는, 터널 입구로부터 소정의 궤도 거리만큼 이격된 지점에 설치되어 있는 궤도 계전기의 단락 정보를 수신하는 수신부; 및 상기 수신부가 궤도 궤전기의 단락 정보를 수신하는 경우에 경보 신호를 생성하는 제어부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 터널 입구에 설치되어 있는 궤도 계전기의 단락 정보를 수신하는 경우에 상기 경보 신호의 생성을 중단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 터널 내 유지보수 작업자에게 열차의 진입을 사전에 알려줌으로써, 열차가 터널로 진입하기 전에 터널 내 작업자가 안전하게 대피할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따르면, 터널 내 작업이 없는 경우에는 동물, 사람 등의 터널로의 접근을 방지함으로써 열차와의 충돌 등의 안전 사고의 발생을 막을 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 경보 시스템의 구조를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 경보 장치의 구조를 나타내는 기능 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 경보 장치의 작업 모드에서의 동작 과정을 설명하는 절차 흐름도, 및
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 경보 장치의 감시 모드에서의 동작 과정을 설명하는 절차 흐름도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 경보 시스템의 구조를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 경보 시스템은 현장 스위치함(100), 터널 경보 장치(200), 보조 터널 경보 장치(300), 및 입출구 감시 센서(400)를 포함하며, 아울러 궤도정보 송신장치를 추가로 포함한다.

도 1에서와 같이 터널(30) 내부를 관통하며 전개되는 열차 궤도(10)에는 일정 간격에 따라 궤도 구간별 폐색 제어 유니트 궤도 계전기(50)가 설치되어 있으며, 열차(20)가 궤도 계전기(50)가 설치되어 있는 궤도 구간에 진입함에 따라 궤도 계전기(50)를 단락시키게 되면, 궤도 계전기(50) 접점에 연결되어 있는 궤도정보 송신장치의 A/D 컨버터(PCB)는 단락 정보를 디지털 정보로 변환하고, 이를 미디어 컨버터에서 다시 광변환하여 터널 경보 장치(200)로 송신하게 된다.

이에 따라 터널 경보 장치(200)가 궤도 계전기(50) 접점에 연결되어 있는 궤도정보 송신장치로부터 단락 정보를 수신하게 되며, 이를 통해 터널 경보 장치(200)는 터널(30) 내부로 진입하는 열차(20)의 궤도(10) 상에서의 위치를 확인할 수 있게 된다.

한편, 터널(30) 내부에는 내부의 작업자들에게 열차(20)의 진입을 알리기 위한 경보기(70)가 터널(30) 내부의 작업 구간에 따라 설치되어 있으며, 경보기(70)는 터널 경보 장치(200) 또는 보조 터널 경보 장치(300)로부터 수신된 경보 발생 신호에 따라 경광등을 점등함과 동시에 경보음을 발생시킨다.

현장 관리자는 터널(30) 내부의 작업자가 있는 경우에 현장 스위치함(100)에 구비되어 있는 작업 모드 스위치(SW1)를 조작하며, 이에 따라 터널 경보 장치(200)는 현장 스위치함(100)으로부터 작업 모드 설정 명령을 수신하게 된다.

한편, 터널(30) 내부에 작업자가 없는 경우에 현장 관리자는 현장 스위치함(100)에 구비되어 있는 감시 모드 스위치(SW2)를 조작하며, 이에 따라 터널 경보 장치(200)는 현장 스위치함(100)으로부터 감시 모드 설정 명령을 수신하게 된다.

입출구 감시 센서(400)는 터널(30)의 입구에 설치되어 있는 레이저 스캐너 센서로서 야생 동물, 사람 등의 터널(30) 입출구로의 접근을 감지하는 기능을 수행한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 경보 장치(200)의 구조를 나타내는 기능 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 경보 장치(200)는 수신부(110), 저장부(130), 제어부(150), 송신부(170), 입력부(180) 및 표시부(190)를 포함한다.

먼저, 터널 경보 장치(200)의 수신부(110)는 현장 스위치함(100)으로부터 작업 모드 설명 명령 또는 감시 모드 설정 명령을 수신하고, 궤도 계전기(50)로부터 단락 정보를 수신하며, 입출구 감시 센서(400)로부터 물체 감지 정보를 수신하고, 이와 같이 수신부(110)를 통해 수신된 각종 정보는 저장부(130)에 저장된다.

터널 경보 장치(200)의 제어부(150)는 궤도 계전기(50)로부터 수신된 단락 정보 또는 입출구 감시 센서(400)로부터 수신된 물체 감지 정보에 기초하여 경보 발생 신호를 생성하며, 송신부(170)는 이와 같이 생성된 경보 발생 신호를 경보기(70)로 송신한다.

한편, 현장 관리자는 터널 경보 장치(200)에 구비된 입력부(180)를 통해 제어부(150)의 동작 조건을 입력 설정할 수 있으며, 제어부(150)가 판단한 터널(30) 내외부의 상태 정보(열차 진입 정보, 이상 물체 출몰 정보 등)는 모니터 등의 표시부(190)를 통해 현장 관리자에게로 출력된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 경보 장치(200)는 작업 모드와 감시 모드로 구분되어 동작되며, 이하에서는 작업 모드에서와 감시 모드에서의 터널 경보 장치(200)의 동작 과정에 대해 각각 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 경보 장치(200)의 작업 모드에서의 동작 과정을 설명하는 절차 흐름도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 경보 장치(200)의 작업 모드에서의 동작 과정을 설명한다.

먼저, 터널(30) 내부에서의 작업이 진행되고 있는 경우에, 현장 관리자가 현장 스위치함(100)에 구비되어 있는 작업 모드 스위치(SW1)를 조작함에 따라 현장 스위치함(100)은 터널 경보 장치(200)로 작업 모드 설정 명령을 송신하며, 이에 따라 터널 경보 장치(200)의 제어부(150)는 작업 모드로의 설정을 완료한다.

그 결과, 터널 경보 장치(200)는 터널(30) 내부에서 작업을 하고 있는 작업자들의 안전을 위해 다음과 같이 동작된다.

터널(30)을 향해 진입하고 있는 열차(20)가 궤도 계전기(50)가 설치되어 있는 궤도 구간을 이동함에 따라 각각의 궤도 계전기(50)를 단락시키게 되면, 각각의 궤도 계전기(50)는 자신의 고유 번호를 포함하는 단락 정보를 터널 경보 장치(200)로 송신한다.

한편, 터널 경보 장치(200)가 터널(30) 입구로부터 3번째 궤도 구간(3)에 설치되어 있는 궤도 계전기(50)로부터 단락 정보를 수신하게 되면(S510), 터널 경보 장치(200)의 제어부(150)는 현재의 동작 모드가 작업 모드인지 여부를 판단한다(S530).

현재의 동작 모드가 작업 모드로 설정되어 있는 경우에 제어부(150)는 경보 발생 신호를 생성하고, 터널 경보 장치(200)의 송신부(170)는 경보 발생 신호를 경보기(70)로 송신함으로써, 터널(30) 내 작업자들은 경보기(70)의 경보음을 통해 열차(20)의 진입을 인지하고, 신속히 대피할 수 있게 된다(S550).

한편, 전술한 S530 단계에서, 제어부(150)가 현재의 동작 모드가 작업 모드가 아닌 것으로 판단한 경우에 제어부(150)는 경보 발생 신호를 생성하지 않게 된다.

아울러, 전술한 S550 단계에서 작업자들의 대피를 유도하는 경보음을 발생시킨 경우에, 터널 경보 장치(200)가 터널(30) 입구로부터 1번째 궤도 구간(1)에 설치되어 있는 궤도 계전기(50)로부터 단락 정보를 수신하게 되면(S570), 터널 경보 장치(200)의 제어부(150)는 경보 중단 신호를 생성한다(S590).

이에 따라 터널 경보 장치(200)의 송신부(170)가 경보 중단 신호를 경보기(70)에 전송함으로써, 경보기(70)는 경보음의 발생을 중단하게 되며, 그 결과 터널(30) 내로 진입한 열차(20) 내부의 승객에게는 더 이상 시끄러운 경보음이 들리지 않게 된다.

한편, 도 1에서와 같이 터널(30)의 길이에 따라 터널(30) 내에는 복수의 경보기(70)가 설치될 수 있으며, 이러한 경우에 작업자의 작업 위치에 인접한 경보기(70)만 동작되도록 함이 바람직할 것이다.

이를 위해서는 터널 경보 장치(200)의 저장부(130)에는 다음의 표 1에서와 같은 터널(30) 내의 선로 궤도 구간에 따른 경보기(70)의 설치 정보, 및 각 경보기(70)에 인접 설치되어 경보기(70)를 제어하는 보조 터널 경보 장치(300)의 설치 정보가 저장되어 있도록 함이 바람직할 것이다.

선로 궤도 구간 정보	a	b
경보기 통신ID	a1234	b1234
보조 터널 경보 장치 통신ID	a5678	b5678

한편, 이러한 경우에 작업자는 작업을 시작하기 전에 터널 경보 장치(200)의 입력부(180)를 통해 터널(30) 내에서 자신의 작업 위치에 해당하는 선로 궤도 구간 정보를 입력함이 바람직할 것이며, 그에 따라 터널 경보 장치(200)가 전술한 S550 단계에서의 경보 발생 신호, 또는 전술한 S590 단계에서의 경보 중단 신호를 송신함에 있어서, 작업자가 입력한 선로 궤도 구간 정보 및 상기 표 1에서와 같은 저장부(130)의 저장 정보에 기초하여 해당 선로 구간 정보에 대응되는 경보기(70)로 경보 발생 신호(또는 경보 발생 중단 신호)를 송신하거나, 해당 경보기(70)에 인접 설치되어 있는 보조 터널 경보 장치(300)로 경보 발생 신호(또는 경보 발생 중단 신호)를 송신할 수 있을 것이다.

한편, 터널 경보 장치(200)가 해당 선로 궤도 구간에 설치되어 있는 보조 터널 경보 장치(300)로 경보 발생 신호(또는 경보 발생 중단 신호)를 송신하는 경우에, 경보기(70)는 인접 설치된 보조 터널 경보 장치(300)를 통해 경보 발생 신호(또는 경보 발생 중단 신호)를 전달받게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 경보 장치(200)의 감시 모드에서의 동작 과정을 설명하는 절차 흐름도이다. 이하에서는 도 1, 도 2, 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 경보 장치(200)의 감시 모드에서의 동작 과정을 설명하기로 한다.

터널(30) 내부에서의 작업이 없는 경우에 현장 관리자는 현장 스위치함(100)에 구비되어 있는 감시 모드 스위치(SW2)를 조작하며, 이에 따라 현장 스위치함(100)은 감시 모드 설정 명령을 터널 경보 장치(200)로 송신하고, 이에 터널 경보 장치(200)의 제어부(150)는 감시 모드로의 설정을 완료한다.

한편, 입출구 감시 센서(400)가 도 1에서의 감시 영역(A)에 출몰한 야생 동물, 사람 등의 물체를 감지함에 따라, 입출구 감시 센서(400)는 물체 감지 신호를 터널 경보 장치(200)로 송신한다(S610).

이에 입출구 감시 센서(400)로부터 물체 감지 신호를 수신한 터널 경보 장치(200)의 제어부(150)는 현재의 동작 모드가 감시 모드인지 여부를 판단한다(S630).

현재의 동작 모드가 감시 모드로 설정되어 있는 경우에 제어부(150)는 경보 발생 신호를 생성하고, 터널 경보 장치(200)의 송신부(170)는 경보 발생 신호를 경보기(70)로 송신함과 동시에, 외부 관리자에게 이상 물체 출몰에 따른 비상 메시지를 송신함으로써, 터널(30)의 안전 관리가 가능하게 된다(S650).

구체적으로, 야생 동물 또는 사람은 터널(30) 내부에 설치된 경보기(70)의 경보음을 듣고 놀라서, 해당 감시 영역(A)을 신속히 벗어날 수 있게 됨에 따라 열차(20)와의 충돌 사고를 회피할 수 있게 될 뿐만 아니라, 비상 메시지를 확인한 외부 관리자는 현장에 즉각적으로 출동함으로써 사고 방지를 위한 조치를 취할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명을 실시함에 있어서, 전술한 S650 단계에서 터널 경보 장치(200)의 송신부(170)는 터널(30)을 통과하는 열차(20)에 설치된 통신 단말기에 비상 메시지를 송신함으로써, 열차 기관사가 터널(30)의 출구 밖의 위험 요소(동물 등의 출몰)을 사전에 인지하고, 그에 따른 예비 조치를 취할 수 있도록 함이 바람직할 것이다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 전술한 바와 같이 현장 관리자가 현장 스위치함(100)을 통해 직접 작업 모드와 감시 모드를 설정할 수도 있지만, 현장 관리자는 터널 경보 장치(200)의 입력부(180)를 통해 다음의 표 2에서와 같이 시간대별 모드 정보를 미리 설정할 수도 있을 것이다.

시간 구간	09:00~18:00	18:01~08:59
모드 정보	작업 모드	감시 모드

이에 따라, 터널 경보 장치(200)의 제어부(150)는 저장부(130)에 저장되어 있는 상기 표 2에서의 시간 구간에 따른 모드 정보에 기초하여 모드 전환을 자동적으로 실행할 수 있게 된다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 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.

10: 궤도, 20: 열차,
30: 터널, 50: 궤도 계전기,
70: 경보기, 100: 현장 스위치함,
200: 터널 경보 장치, 300: 보조 터널 경보 장치.

Claims

터널 경보 장치에 있어서,
현장 스위치함(100)으로부터 작업 모드 설정 명령 또는 감시 모드 설정 명령을 수신하는 수신부(110); 및
상기 수신부(110)가 상기 현장 스위치함(100)으로부터 작업 모드 설정 명령을 수신하는 경우에 상기 터널 경보 장치를 작업 모드로 설정하고, 상기 수신부(110)가 상기 현장 스위치함(100)으로부터 감시 모드 설정 명령을 수신하는 경우에 상기 터널 경보 장치를 감시 모드로 설정하는 제어부(150)
를 포함하며,
상기 제어부(150)는 상기 수신부(110)가 터널 입구로부터 소정의 궤도 거리만큼 이격된 지점에 설치되어 있는 궤도 계전기(50)의 단락 정보를 수신하는 경우에 상기 터널 경보 장치가 작업 모드로 설정되어 있는지 여부를 판단하고, 작업 모드로 설정되어 있는 경우에만 경보 신호를 생성하고,
상기 제어부(150)는 상기 수신부(110)가 터널 입출구 감시 센서(400)로부터 물체 감지 신호를 수신한 경우에 상기 터널 경보 장치가 감시 모드로 설정되어 있는지 여부를 판단하고, 감시 모드로 설정되어 있는 경우에만 경보 신호를 생성하는 것인 터널 경보 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부(150)는, 상기 터널 입구에 설치되어 있는 궤도 계전기(50)의 단락 정보를 수신하는 경우에 상기 경보 신호의 생성을 중단하는 것인 터널 경보 장치.