KR101772513B1 - 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 겨울철 눈이나 얼음 등을 녹일 수 있도록 구성된 스노우 멜팅 시스템의 제어에 사용되는 스노우 멜팅용 컨트롤러를 원격지에서 모니터링 및 제어가 가능하도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 온도센서, 습도센서 등을 포함하는 컨트롤러가 IoT기반으로 연동되도록 설정하고, 인터넷에 접속이 가능한 스마트폰 및 PC 등의 사용자단말기를 이용하여 모니터링 및 제어가 가능하도록 한 것이다.
또한, 본 발명은 스노우 멜팅 시스템의 규모와 무관하게 운용이 가능할 뿐만 아니라, 최소한의 비용으로 스노우 멜팅 시스템을 구축 및 운용할 수 있으며, 전문적인 지식이 없는 사용자도 IoT기반으로 디바이스 및 시스템을 등록, 관리, 교체 및 운용할 수 있다.
따라서, 스노우 멜팅 시스템 분야, 지중 히팅 시스템 분야, 실내외 난방 시스템 분야, 온도/습도 제어 시스템 분야, 동파방지 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Description

사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어방법{Snow melting system based on IoT and control method thereof}
본 발명은 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 겨울철 눈이나 얼음 등을 녹일 수 있도록 구성된 스노우 멜팅 시스템의 제어에 사용되는 컨트롤러를 원격지에서 모니터링 및 제어가 가능하도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 온도센서 및 습도센서를 포함하는 컨트롤러가 IoT(Internet of Things)기반으로 연동되도록 설정하고, 인터넷에 접속이 가능한 스마트폰 및 PC 등의 사용자단말기를 이용하여 스노우 멜팅용 컨트롤러(Snow melting controller)에 대한 모니터링 및 제어가 가능하도록 한 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
겨울철 도로 위에 눈이 쌓이게 되면, 주행 중인 차량이나 보행자가 눈길에 미끄러져 사고를 당하는 것을 방지하기 위하여, 염화칼슘 등을 뿌려서 눈을 녹이거나, 제설용 차량 등을 이용하여 직접 눈을 치우는 작업을 하게 된다.
그러나, 염화칼슘을 이용하는 경우 도로의 포장면이나 교량의 강재 등을 심하게 부식시키는 문제점이 있으며, 제설용 차량의 경우 도입비용, 유지 및 관리비용이 매우 높다는 문제점이 있다.
특히, 제설용 차량의 경우 제설작업을 할 수 있는 도로가 한정되어 있기 때문에, 제설용 차량이 들어갈 수 없는 장소에 대해서는 제설작업을 수행하지 못하게 된다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 것이 스노우 멜팅 시스템(Snow melting system)이다.
스노우 멜팅 시스템(Snow melting system)은 각종 도로나 지면의 바로 아래에 열선(히팅케이블)을 매설하고, 눈이 내리거나 결빙이 발생하는 경우 열선을 이용하여 눈이나 얼음을 제거할 수 있도록 한 것이다.
이러한 스노우 멜팅 시스템은 각종 도로, 주차장, 활주로, 주택의 지붕, 욕실, 계단, 골프장 및 야구장 등의 스포츠 공간, 농작물 재배지 등에 설치되어, 눈 또는 결빙에 의한 교통사고 및 안전사고방지, 동파방지, 겨울철 난방, 잔디보호, 녹작물 재배 등을 목적으로 다양한 분야에서 사용되고 있다.
이러한 적용예로서, 하기의 선행기술문헌인 대한민국 등록특허공보 제10-1077247호 '잔디관리를 위한 지중 히팅시스템 및 그의 설치방법'은, 동절기 잔디 등을 관리함에 있어 제설이 용이하도록 한 것으로, 지중에 매설된 발열부(케이블)를 이용하여 잔디가 심어진 지면에 쌓이는 눈을 녹일 수 있도록 한 것이다.
그러나, 지금까지 알려진 스노우 멜팅 시스템은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 특정 지역에 독립적으로 설치 및 운용되는 경우, 스노우 멜팅 시스템의 동작을 제어하는 컨트롤러가 해당 지역에 설치되기 때문에, 사용자가 매번 해당 지역으로 이동하여 컨트롤러를 조작해야 한다는 번거로움이 있다. 또한, 사용자가 해당 지역에 지속적으로 상주할 수 없으므로, 해당 스노우 멜팅 시스템을 관리 및 운용하는데 한계가 발생할 수 밖에 없다.
둘째, 원격관리가 가능하도록 네트워크를 구성한 스노우 멜팅 시스템의 경우, 해당 시스템 및 컨트롤러 등을 모니터링 및 관리하기 위한 별도의 공간이 필요할 뿐만 아니라, 네트워크를 구축하기 위한 시설비용 및 이를 관리하기 위한 인력비용 등이 크게 증가한다.
셋째, 이와 같이 원격관리가 가능한 스노우 멜팅 시스템은 모니터링 및 관리를 위한 인력, 설비 및 공간 등으로 인해, 극히 일부의 대규모 시설에서만 이용이 가능하며, 소규모 업체나 개인 등이 이용하기에는 상당한 부담이 발생할 수 밖에 없다. 결과적으로, 소규모 업체나 개인은 독립된 형태의 스노우 멜팅 시스템을 이용할 수 밖에 없으며, 이로 인해 첫번째로 제시한 문제점이 필연적으로 발생할 수 밖에 없다.
넷째, 기존의 스노우 멜팅 시스템은 시스템 자체가 폐쇄적으로 운용되었기 때문에, 고장 등으로 인해 특정 디바이스를 교체하거나 스노우 멜팅 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 하드웨어적인 업그레이드가 필요한 경우, 해당 디바이스들과 연동되는 컨트롤러를 같이 교체해야만 하며 상황에 따라서는 시스템 전체를 새로 설치해야 하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1077247호 '잔디관리를 위한 지중 히팅시스템 및 그의 설치방법'
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 온도센서, 습도센서 등을 포함하는 컨트롤러가 IoT기반으로 연동되도록 설정하고, 인터넷에 접속이 가능한 스마트폰 및 PC 등의 사용자단말기를 이용하여 스노우 멜팅용 컨트롤러에 대한 모니터링 및 제어가 가능하도록 할 수 있는 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.
이에, 본 발명은 별도의 네트워크를 구축하지 않더라도, 사용자가 자신이 사용하는 단말기를 이용하여, 언제 어디서나 스노우 멜팅용 컨트롤러에 접속하여, 해당 스노우 멜팅 시스템을 모니터링 및 제어할 수 있는 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.
특히, 본 발명은 스노우 멜팅용 컨트롤러 및 IP디바이스들을 IoT기반으로 연결 및 관리함으로써, 디바이스 및 컨트롤러 등 필요한 구성을 개별적으로 쉽게 교체 및 등록하여 관리할 수 있는 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템은, IoT(Internet of Things, 사물인터넷)기반으로 데이터통신을 수행하며, 온도센서 및 습도센서 중 적어도 하나로부터 측정된 외기온도 및 외기습도 중 적어도 하나에 기초하여 지중에 매설된 히팅케이블(Heating cable)에 대한 전원공급을 제어하는 스노우 멜팅용 컨트롤러; 및 IoT기반으로 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러와 데이터통신을 수행하며, 상기 온도센서, 습도센서 및 스노우 멜팅용 컨트롤러를 등록, 관리 및 모니터링하고, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러의 동작모드를 제어하는 사용자단말기;를 포함한다.
또한, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는, 상기 히팅케이블과 연결되는 누전차단기의 상태를 확인하여 알려주는 누전차단기감시부;를 포함하며, 상기 누전차단기감시부를 통해 누전차단기의 상태를 모니터링하고, 누전차단기에 의해 상기 히팅케이블에 전원공급이 차단되면 이를 상기 사용자단말기에 통보할 수 있다.
또한, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는, 상기 외기온도가 최저제설가능온도인 한계온도 이하인 경우, 상기 히팅케이블의 발열을 중단하고, 상기 외기온도가 최고빙결온도를 포함하는 제1 설정온도 이하인 경우, 상기 사용자단말기의 제어에 의해 변경된 동작모드에 대응하여, 얼음을 녹이도록 상기 히팅케이블에 대한 전원공급을 제어하며, 상기 외기온도가 최고응결온도를 포함하는 제2 설정온도 이하인 경우, 상기 동작모드에 대응하여, 눈을 녹이도록 상기 히팅케이블에 대한 전원공급을 제어할 수 있다.
또한, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는, 상기 외기온도가 상기 제1 설정온도 및 제2 설정온도 사이인 경우, 상기 외기습도를 더 확인하고, 상기 외기습도가 최저응결습도인 설정습도 이상인 경우, 습도를 낮추도록 상기 히팅케이블에 대한 전원공급을 제어할 수 있다.
또한, 상기 동작모드는, 발열동작모드, 발열중단모드 및 자동제어모드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는, 상기 발열동작모드에서 상기 외기온도 및 외기습도에 우선하여 상기 히팅케이블에 전원을 공급하고, 상기 발열중단모드에서 상기 외기온도 및 외기습도에 우선하여 상기 히팅케이블에 공급되는 전원을 차단하며, 상기 자동제어모드에서 상기 외기온도 및 외기습도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 히팅케이블에 대한 전원공급여부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 사용자단말기는, 사용자의 조작에 의해 입력 또는 선택된 원격제어정보를 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러로 전송하고, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는, 상기 사용자단말기로부터 수신된 상기 원격제어정보를 더 반영하여 상기 히팅케이블에 대한 전원공급여부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 사용자단말기는, 히팅케이블, 온도센서 및 습도센서를 포함하는 제품정보, 해당 제품의 시공정보 및 설치정보 중 적어도 하나를 포함하는 설비DB; 및 기준정보, 동작정보, 동작설정정보 중 적어도 하나를 포함하는 구동DB; 중 적어도 하나를 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러에 전송하고, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는, 수신된 제품정보, 시공정보, 설치정보, 기준정보 및 동작정보 중 적어도 하나에 기초하여 동작설정정보를 생성하고, 생성된 동작설정정보에 따라 상기 전원공급부의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 기준정보는, 자연법칙에 따른 응결온도 및 빙결온도 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 동작정보는, 센서로부터 측정된 측정온도 및 측정습도와, 실제 외기온도 및 외기습도 간의 오차값을 포함하며, 상기 동작설정정보는, 상기 기준정보에 상기 동작정보의 오차값을 보정하여 생성될 수 있다.
또한, 상기 제품정보는, 상기 히팅케이블의 온도별 저항값을 포함하고, 상기 동작정보는, 상기 히팅케이블이 매설된 지표의 비열 및 깊이 중 적어도 하나에 의한 실제 히팅케이블의 온도와 외기온도의 오차값을 포함하고, 상기 동작설정정보는, 상기 제품정보에 오차값을 보정한 실제 히팅케이블의 저항값에 기초하여, 상기 히팅케이블로 공급되는 전류값을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템의 제어방법은, a) 사용자단말기가 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 기반으로 히팅케이블, 온도센서 및 습도센서에 대한 제품정보, 시공정보 및 설치정보 중 적어도 하나를 스노우 멜팅용 컨트롤러로 전송하여, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러에 해당 제품을 등록하는 단계; b) 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러가 상기 등록된 정보에 기초하여 동작설정정보를 생성하는 단계; 및 c) 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러가 상기 온도센서 및 습도센서에 의해 측정된 외기온도 및 외기온도 중 적어도 하나와, 상기 동작설정정보에 기초하여 상기 히팅케이블의 발열동작을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 a) 단계는, a-1) 상기 사용자단말기가 상기 제품정보, 시공정보 및 설치정보 중 적어도 하나를 입력받거나 수신하는 과정; a-2) 입력받거나 수신된 정보를 확인하는 과정; a-3) 제품별 분석정보와 기준정보를 비교하는 과정; 및 a-4) 상기 비교결과에 따라, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러의 동작정보를 생성하는 과정;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기준정보는, 자연법칙에 따른 응결온도 및 빙결온도 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 동작정보는, 센서로부터 측정된 측정온도 및 측정습도와, 실제 외기온도 및 외기습도 간의 오차값을 포함하며, 상기 동작설정정보는, 상기 기준정보에 상기 동작정보의 오차값을 보정하여 생성될 수 있다.
또한, 상기 제품정보는, 상기 히팅케이블의 온도별 저항값을 포함하고, 상기 동작정보는, 상기 히팅케이블이 매설된 지표의 비열 및 깊이 중 적어도 하나에 의한 실제 히팅케이블의 온도와 외기온도의 오차값을 포함하고, 상기 동작설정정보는, 상기 제품정보에 오차값을 보정한 실제 히팅케이블의 저항값에 기초하여, 상기 히팅케이블로 공급되는 전류값을 포함할 수 있다.
또한, 상기 c) 단계는, c-1) 상기 외기온도가 최고빙결온도를 포함하는 제1 설정온도 이하인 경우, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는 상기 동작설정정보에 기초하여 상기 히팅케이블이 고온발열동작을 하도록 제어하는 과정; 및 c-2) 상기 외기온도가 최고응결온도를 포함하는 제2 설정온도 이하인 경우, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는 상기 동작설정정보에 기초하여 상기 히팅케이블이 저온발열동작을 하도록 제어하는 과정;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 c) 단계는, c-3) 상기 외기온도가 제1 설정온도 및 제2 설정온도 사이에 해당하고, 상기 외기습도가 최저응결습도인 설정습도 이상인 경우, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는 상기 동작설정정보에 기초하여 상기 히팅케이블이 제습발열동작을 하도록 제어하는 과정;을 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 겨울철 눈이나 얼음 등을 녹일 수 있도록 구성된 스노우 멜팅 시스템의 제어에 사용되는 스노우 멜팅용 컨트롤러를 원격지에서 모니터링 및 제어가 가능하도록 하는 장점이 있다.
구체적으로, 본 발명은 인터넷에 접속이 가능한 스마트폰 및 PC 등의 사용자단말기를 이용하여, 스노우 멜팅 시스템 및 스노우 멜팅용 컨트롤러를 모니터링 및 제어할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명은 스노우 멜팅 시스템에 구성되는 온도센서, 습도센서 등을 포함하는 컨트롤러가 IoT기반으로 연동되도록 설정함으로써, 제품의 등록, 모니티링, 관리 및 교체 등의 유지보수가 매우 쉽도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 별도의 네트워크를 구축하지 않더라도, 사용자가 자신이 사용하는 단말기를 이용하여, 언제 어디서나 스노우 멜팅용 컨트롤러에 접속하여, 해당 스노우 멜팅 시스템을 모니터링 및 제어할 수 있는 장점이 있다.
결과적으로, 본 발명은 스노우 멜팅 시스템의 규모와 무관하게 운용이 가능할 뿐만 아니라, 최소한의 비용으로 스노우 멜팅 시스템을 구축 및 운용할 수 있으며, 전문적인 지식이 없는 사용자도 IoT기반으로 디바이스 및 시스템을 등록, 관리, 교체 및 운용할 수 있는 장점이 있다.
더불어, 시설규모나 운용비용, 전문적 지식 등의 한계를 극복함으로써, 보다 다양한 분야에서 적극적인 활용이 가능해질 뿐만 아니라, 범용성 및 확장성 면에서도 상당한 경쟁력을 확보할 수 있는 장점이 있다.
따라서, 스노우 멜팅 시스템 분야, 지중 히팅 시스템 분야, 실내외 난방 시스템 분야, 온도/습도 제어 시스템 분야, 동파방지 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1에 나타난 스노우 멜팅용 컨트롤러의 일 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 의한 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템의 제어방법에 대한 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 도 3에 나타난 단계 'S300'의 구체적인 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 5는 도 3에 나타난 단계 'S300'의 구체적인 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 3에 나타난 각 정보들의 일 실시예를 나타내는 표이다.
본 발명에 따른 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어방법에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 스노우 멜팅 시스템(A)은 사용자단말기(300)와 IP디바이스인 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)를 포함할 수 있다.
스노우 멜팅용 컨트롤러(100)는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷)기반으로 데이터통신을 수행하며, 외기온도 및 외기습도 중 적어도 하나에 기초하여 지중에 매설된 히팅케이블(Heating cable, 200)에 대한 전원공급을 제어하는 것으로, 내부에 온도센서(151) 및 습도센서(152)를 포함할 수 있다. 이러한 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
여기서, 히팅케이블(Heating cable, 200)은 지면에 매설되어 필요시 눈이나 얼음을 제거하도록 열을 발생시키기 위한 것으로, 발열체(열선)를 중심으로 절연체, 편조제, 자켓 등이 피복되어 구성될 수 있다.
사용자단말기(300)는 IoT기반으로 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)와 데이터통신을 수행하며, 상기 온도센서, 습도센서 및 스노우 멜팅용 컨트롤러를 등록, 관리 및 모니터링하고, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)의 동작모드를 제어하는 것으로, 모니터링 및 제어를 위한 어플리케이션(이하, 어플, 앱과 혼용함)을 설치할 수 있다.
이에, 사용자는 어플리케이션을 이용하여 각 구성들을 쉽게 등록, 변경, 모니터링 및 제어할 수 있다. 이러한 어플리케이션은 당업자의 요구에 따라 다양한 변형이 가능하므로 특정한 것에 한정하지 않음은 물론이다.
또한, 도 1에 나타난 바와 같이 스노우 멜팅 시스템(A)은 공유기(400) 및 IP디바이스인 IP카메라(410)를 더 포함할 수 있다.
공유기(400)는 IP기반으로 데이터를 송수신하기 위한 AP(Access Point)를 통칭하는 것으로, WiFi, 지그비, 블루트스 등의 다양한 무선통신방식으로 데이터를 송수신할 수 있다.
IP디바이스인 IP카메라(410)는, 사물인터넷 기반으로 제품을 등록, 설정 및 해제할 수 있도록 구성될 수 있으며, 히팅케이블(200)이 매설된 지역을 촬영된 영상을 사용자단말기(300)로 전송할 수 있다. 이에, 사용자는 사용자단말기(300)의 영상을 확인하고, 지표면의 상태에 따라 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)의 동작을 제어할 수 있다. 여기서, IP디바이스는 IP카메라(410)에 한정하는 것은 아니며 당업자의 요구에 따라 다양한 영상녹화장치 등을 더 포함할 수 있음은 물론이다.
또한, 스노우 멜팅 시스템(A)은 도 1에 나타난 바와 같이 유무선통신망을 통해 사용자단말기(300) 및 공유기(400) 등과 연결될 수 있는 관리서버(500), 관리자단말기(610) 및 설치담당자단말기(620) 등을 선택적으로 더 포함할 수 있다.
관리서버(500)는 다수의 지역에 설치된 스노우 멜팅용 컨트롤러(100) 및 히팅케이블(200)에 대한 정보를 수집하여 관리할 수 있으며, 하기에 설명될 설비DB 등을 저장할 수 있다.
관리자단말기(610)는 관리서버(500) 등을 관리하는 관리자가 사용하는 것으로, 스노우 멜팅용 컨트롤러(100) 및 히팅케이블(200)의 시공후 사후관리를 수행하기 위한 것이다.
설치담당자단말기(620)는 스노우 멜팅용 컨트롤러(100) 및 히팅케이블(200)를 설치하는 작업자가 사용하는 것으로, 제품정보, 시공정보 및 설치정보 등을 입력하여 관리서버(500)에 저장할 수 있다.
한편, 관리서버(500), 관리자단말기(610) 및 설치담당자단말기(620)는 스노우 멜팅용 컨트롤러(100) 및 히팅케이블(200)의 설치 개수 및 설치영역 등을 고려하여 구성될 수 있으며, 관리서버(500)와 관리자단말기(610)를 통합하거나, 관리자단말기(610)와 설치담당자단말기(620)가 통합되는 등, 다양한 조합으로 결합 및 분할되어 운영될 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 스노우 멜팅 시스템(A)은 IP디바이스인 스노우 멜팅용 컨트롤러(100) 및 사용자단말기(300)가, 사물인터넷을 기반으로 다양한 IP디바이스들로부터 정보를 수집하여 히팅케이블(200)의 동작을 제어할 수 있으며, 필요에 따라 이와 연동되는 단말기 및 서버를 추가로 구성할 수 있다.
도 2는 도 1에 나타난 스노우 멜팅용 컨트롤러의 일 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)는 전원공급부(110), 통신부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
전원공급부(110)는 상용전원을 히팅케이블(200)로 공급하는 것으로, 마그네틱 스위치 등으로 구성되어, 상용전원을 히팅케이블(200)에 선택적으로 공급할 수 있다. 여기서, 선택적으로 공급한다는 의미는 상용전원의 공급 및 차단 뿐만 아니라, 히팅케이블(200)에 공급되는 전류량도 조절될 수 있음을 포함한다.
통신부(120)는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 기반으로 사용자단말기(100) 및 IP카메라(410)와 연결되어, 데이터통신을 수행하기 위한 것으로, 근거리 무선통신이 가능하도록 구성될 수 있다. 이때, 통신부(120)의 통신프로토콜은 WiFi(와이파이), Zigbee(지그비), Bluetooth(블루투스) 등을 포함할 수 있으며, 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용될 수 있음은 물론이다.
제어부(130)는 통신부(120)를 통해 사용자단말기(300)로부터 입력된 동작모드와, 온도센서(151) 및 습도센서(152) 중 적어도 하나로부터 측정된 외기온도 및 외기습도 중 적어도 하나에 기초하여, 전원공급부(110)의 동작을 제어하는 것으로, 구체적인 제어방법에 대해서는 하기에서 보다 상세히 살펴보기로 한다.
한편, 온도센서(151)는 히팅케이블(200)과 마찬가지로 지면에 매설될 수 있으며, 외기온도에 낮아지게 될 경우 제어부(130)에 의해 동작되는 열선(도시하지 않음)이 포함될 수 있다. 다시 말해, 제어부(130)는 외기온도가 낮아지면 히팅케이블(200)은 물론 온도센서(151)의 내부에 구성된 열선도 동작시킬 수 있다.
도 2에서, 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)는 누전차단기감시부(170)를 더 포함할 수 있다.
누전차단기감시부(170)는 히팅케이블(200)과 연결되는 누전차단기(171)의 상태를 확인하여 제어부(130)에 알려주는 것으로, 다양한 이유 또는 원인으로 인해 누전차단기(171)가 히팅케이블(200)로 공급되는 상용전원을 차단한 상태인 경우, 이를 확인하여 제어부(130)에 알려줄 수 있다.
이에, 제어부(130)는 히팅케이블(200)에 대한 누전여부 및 누전차단기(171)의 상태를 사용자단말기(300) 또는 관리자단말기(610)에 알려줄 수 있으며, 사용자 또는 관리자는 이를 확인하여 누전차단기(171)의 차단상태를 해결할 수 있다.
결과적으로, 제어부(130)는 누전차단기감시부(170)를 통해 누전차단기(171)의 상태를 모니터링하고, 누전차단기(171)에 의해 히팅케이블(200)에 대한 전원공급이 차단되면 이를 사용자단말기(300)에 통보할 수 있다.
한편, 히팅케이블(200)은 발열 및 제어가 원활하게 이루어질 수 있는 길이에 한계가 있으며, 제설하고자 하는 지역이 넓은 경우에는 복수 개의 히팅케이블(200)을 구성하게 된다.
이때, 히팅케이블(200) 각각에 대한 누전여부를 확인하기 위하여, 복수 개의 히팅케이블(200)은 모두 누전차단기(171)에 연결되는 바, 종래의 누전차단기(171)는 복수 개의 히팅케이블(200) 중 어느 하나에 이상이 발생되더라도, 관리자나 사용자가 실제 설치된 지역을 직접 방문하여 확인하지 않으면 이상여부를 알 수 없었다.
본 발명에서는 누전차단기감시부(170)를 통해 각각의 히팅케이블(200)에 대한 대한 누전여부를 모니터링함으로써, 누전 등의 이상상태가 발생한 히팅케이블(200)을 정확하게 확인할 수 있기 때문에 신속한 사후처리가 가능해질 수 있다.
또한, 누전차단기(171)에 구성된 히팅케이블(200)의 연결단자(도시하지 않음) 개수를 대폭적으로 증가시키더라도, 누전차단기감시부(170)를 통해 모든 히팅케이블(200)에 대한 모니터링이 가능하므로, 본 발명의 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)를 이용하는 스노우 멜팅 시스템(A)의 경우 넓은 지역에 대한 제설작업이 가능해 질 수 있으며, 제설지역에 제약을 받지 않는 충분한 확장성을 제공할 수 있다.
도 2에서, 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)는 저장부(140)를 더 포함할 수 있다.
저장부(140)는 전원공급부(110)의 제어에 필요한 정보를 포함하는 구동DB를 저장하고, 제어부(130)의 요청에 따라 데이터베이스의 저장, 검색, 추출, 갱신, 삭제 등을 수행할 수 있다. 여기서, 구동DB는 기준정보, 동작정보, 동작설정정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 각 데이터베이스에 대한 예들은 하기에서 구체적으로 설명하기로 한다.
이에, 제어부(130)는 저장부(140)에 저장된 구동DB와 더불어, 도 1에 나타난 관리서버(500)에 저장된 설비DB를 확인하여 동작설정정보를 생성하고, 생성된 동작설정정보에 따라 전원공급부(110)의 동작을 제어할 수 있다. 여기서, 설비DB는 히팅케이블(200), 온도센서(151) 및 습도센서(152)를 포함하는 제품정보, 해당 제품의 시공정보 및 설치정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 정보는 관리서버(500)뿐만 아니라, 관리자단말기(610) 또는 설치담당자단말기(620)에도 저장될 수 있음은 물론이다.
또한, 도 2에 나타난 바와 같이, 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)는 기기 내부에 외기온도 및 외기습도를 측정할 수 있는 온도센서(151) 및 습도센서(152)를 포함하는 센싱부(150)를 구성할 수 있으며, 사용자가 조작하여 특정 기능을 제어할 수 있는 키패드 등의 입력부(161) 및 그 결과를 출력하는 디스플레이부(162) 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, 입력부(161) 및 디스플레이부(162)는 터치스크린 등과 같이 하나의 구성으로 구현될 수 있음은 물론이다.
한편, 앞서 설명된 설비DB는 관리서버(500)에 저장된 것에 한정하지 않으며, 당업자의 필요에 따라 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)에도 저장이 가능할 수 있다.
도 3은 본 발명에 의한 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템의 제어방법에 대한 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 스노우 멜팅용 컨트롤러의 제어방법은 각 구성의 제품정보, 시공 및 설치정보 등록단계(단계 S100), 동작설정정보 생성단계(단계 S200) 및 발열동작 제어단계(단계 S300)를 포함하며, 단계 'S100'은 사용자단말기(300)에서 수행될 수 있고, 단계 'S200' 및 단계 'S200'은 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)의 제어부(130)에서 수행될 수 있다.
각 구성의 제품정보, 시공 및 설치정보 등록단계(단계 S100)는, 사물인터넷 기반으로 히팅케이블(200), 온도센서(151) 및 습도센서(152)에 대한 제품정보, 시공정보 및 설치정보 중 적어도 하나의 정보가 사용자단말기(300)로부터 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)로 전송되어, 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)에서 제품을 등록할 수 있다.
이때, 제품정보는 각 디바이스의 식별정보를 바탕으로 수집할 수 있으며, 시공정보 및 설치정보는 사용자의 입력에 의해 사용자단말기(300)로부터 수신될 수 있으며, 당업자의 요구에 따라 도 1에 나타난 관리자단말기(610) 및 설치담당자단말기(620)로부터 수신할 수 있다.
이에, 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)는 사용자단말기(300), IP카메라(410)전원공급부(110), 관리자단말기(610) 및 설치담당자단말기(620) 중 적어도 하나로부터, 온도센서(151) 및 습도센서(152)를 포함하는 각 구성들에 대한 제품정보, 시공정보 및 설치정보 등을 사용자단말기(300)에 요청할 수 있다(과정 S110).
사용자단말기(300)는 위와 같은 요청에 의해 해당 정보들을 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)로 전송하며, 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)는 해당 정보가 수신되면(과정 S120), 수신된 정보를 확인 한 후(과정 S130), 이를 분석한 제품별 분석정보와 기준정보를 비교하고(과정 S140), 비교결과에 따라 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)의 동작정보를 생성할 수 있다(과정 S150).
예를 들어, 제품별 분석정보는 각 제품(디바이스)의 특성, 동작범위, 온도별 오차값 등을 포함할 수 있다. 구체적으로, 히팅케이블(200)의 경우 발열범위, 전류허용치, 온도에 따른 저항값, 길이별 발열량 분포정보 등을 포함할 수 있으며, 온도센서(151)의 경우 동작범위, 실제 외기온도와 측정온도의 오차값, 온도별 오차값 변화 정보 등을 포함할 수 있다.
그리고, 기준정보는 자연법칙에 따른 응결온도 및 빙결온도 중 적어도 하나를 포함하는 것으로, 자연상태에서 해발고도에 따른 대기압과 지형적 특징에 따른 응결온도 및 빙결온도를 포함할 수 있다.
또한, 동작정보는 온도센서(151) 및 습도센서(152)로부터 측정된 측정온도 및 측정습도와, 실제 외기온도 및 외기습도 간의 오차값을 포함할 수 있다.
이에, 하기에 설명될 동작설정정보는 기준정보에 동작정보의 오차값을 보정하여 생성될 수 있다.
결과적으로, 측정된 데이터를 보정하여 실제환경정보를 획득함으로써, 보다 정확한 제어가 가능해지고, 전기에너지의 효율을 향상시킬 수 있음은 물론이다.
다른 예로, 제품정보는 히팅케이블(200)의 온도별 저항값을 포함할 수 있고, 동작정보는 히팅케이블(200)이 매설된 지표의 비열 및 깊이 중 적어도 하나에 의한 실제 히팅케이블의 온도와 외기온도의 오차값을 포함할 수 있다.
이에, 하기에 설명될 동작설정정보는 제품정보에 오차값을 보정한 실제 히팅케이블(200)의 저항값에 기초하여, 히팅케이블(200)로 공급되는 전류값을 포함할 수 있다.
한편, 히팅케이블(200)에 과도한 전류를 공급할 경우, 열에너지가 과도하게 발생되어 히팅케이블(200)이 소손되거나 화재가 발생할 수 있다. 반대로, 히팅케이블(200)로 공급되는 전류가 적정량보다 적은 경우, 방출되는 열에너지의 감소로 인해 제설이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다.
이에, 본 발명은 외기의 온도변화에 따른 히팅케이블(200)의 성능, 특히 저항값에 따라 정확한 전류를 공급함으로써, 과도전류에 의한 히팅케이블(200)의 소손이나 그로 인한 화재발생을 미연에 방지할 수 있다. 이와 반대로, 전류가 감소함에 따른 발열량 감소로 인한 제설효율저하도 방지할 수 있다.
동작설정정보 생성단계(단계 S200)에서는, 앞서 설명한 바와 같은 과정을 통해, 등록된 정보에 기초하여 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)가 동작설정정보를 생성할 수 있다.
발열동작 제어단계(단계 S300)에서는, 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)는 생성된 동작설정정보에 기초하여, 온도센서(151) 및 습도센서(152)에 의해 측정된 외기온도 및 외기온도 중 적어도 하나에 대응하여 히팅케이블(200)의 발열동작을 제어할 수 있다.
도 4는 도 3에 나타난 단계 'S300'의 구체적인 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 스노우 멜팅용 컨트롤러(100), 특히 제어부(130)는 IoT기반으로 연동되는 온도센서(151) 및 습도센서(152)를 통해 현재 외기의 온도 및 습도를 확인할 수 있다(과정 S301).
확인된 외기온도가 한계온도 이하인 경우(과정 S302), 히팅케이블(200)을 이용한 제설작업이 불가능한 상황으로 판단하고, 전력낭비를 방지하기 위하여 히팅케이블(200)의 동작을 중단할 수 있다(과정 S309). 여기서, 한계온도는 히팅케이블(200)에 의해 눈이나 얼음을 녹일 수 있는 제설가능온도 중 가장 낮은 온도인 최저제설가능온도를 포함할 수 있다. 예를 들어, 한계온도는 -5℃ 내지 -45℃, 바람직하게는 -5℃ 내지 -20℃로 설정될 수 있다.
확인된 외기온도가 한계온도 이상인 경우(과정 S302), 제설작업이 가능한 것으로 판단하고 현재 설정된 동작모드를 확인할 수 있다(과정 S303). 여기서, 동작모드는 사용자단말기(300)로부터 전송되는 것으로, 사용자는 사용자단말기(300)를 통해 IP카메라(410)에서 촬영된 영상을 확인하고 해당 지역의 상태 및 적설량 등을 확인하고, 특정 모드를 선택할 수 있다.
이하, 동작모드가 자동모드인 경우에 대해 설명하기로 한다.
확인된 외기온도가 제1 설정온도 이하인 경우(과정 S304), 제어부(130)는 설정된 동작모드(자동)에 기초하여(과정 S303) 전원공급부(110)의 동작을 제어할 수 있다(과정 S308). 여기서, 제1 설정온도는 최고빙결온도를 포함할 수 있으며, 전원공급부(110)는 빙결된 얼음을 녹일 수 있도록 동작될 수 있다. 예를 들어, 제1 설정온도는 -1℃ 내지 -15℃로 설정될 수 있다.
만약, 외기온도가 제2 설정온도 이하인 경우(과정 S305), 제어부(130)는 설정된 동작모드(자동)에 기초하여(과정 S303) 전원공급부(110)의 동작을 제어할 수 있다(과정 S307). 여기서, 제2 설정온도는 최고응결온도를 포함할 수 있으며, 전원공급부(110)는 응결된 눈을 녹일 수 있도록 동작될 수 있다. 예를 들어, 제2 설정온도는 0℃ 내지 90℃, 바람직하게는 0℃ 내지 6℃로 설정될 수 있다. 여기서, 제2 설정온도를 90℃까지 설정하는 이유는 여름철에 스노우 멜팅 시스템(A)을 구축하고 이를 테스트하는 경우 경우와 더불어, 다른 응용산업분야로 확대하여 다양한 시스템에 적용하기 위한 것으로, 사용 도중에도 이상이 발생될 경우의 각종 테스트를 위해서도 이와 같이 설정될 수 있으며, 사용자단말기(300) 등을 통해 변경할 수 있음은 물론이다.
더불어, 제1 설정온도는 제2 설정온도보다 상대적으로 낮게 설정될 수 있으며, 눈을 녹이는 히팅케이블(200)의 발열량은 얼음을 녹이는 발열량에 비해 상대적으로 적을 수 있다.
한편, 대기중에서 눈이 발생되는 요인으로는 습도가 큰 영향을 미칠 수 있다. 다시 말해, 온도가 상대적으로 낮은 상태라고 하여도 습도가 낮은 경우에는 눈이 생성되지 않을 수 있다.
이에, 제어부(130)는 외기온도가 제1 설정온도 및 제2 설정온도 사이인 경우(과정 S304 및 S305), 외기습도를 더 확인하고(과정 S306) 확인된 외기습도가 최저응결습도인 설정습도 이상인 경우(과정 S306), 습도를 낮추도록 전원공급부(110)의 동작을 제어할 수 있다(과정 S308). 이때, 습도를 낮추기 위한 발열량은 눈과 얼음을 녹이는 발열량의 중간의 발열량을 포함할 수 있다.
한편, 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)는 동작모드가 발열동작모드, 발열중단모드 및 자동제어모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 사용자에 의해 변경될 수 있다. 특히, 동작모드는 사용자단말기(300)에 의해 변경될 수 있다.
이에, 제어부(130)는 확인된 동작모드가 발열동작모드(켜짐)인 경우(과정 S303) 외기온도 및 외기습도에 우선하여 히팅케이블(200)에 전원을 공급할 수 있으며, 확인된 동작모드가 발열중단모드(꺼짐)인 경우(과정 S303) 외기온도 및 외기습도에 우선하여 히팅케이블(200)에 공급되는 전원을 차단할 수 있다(과정 S309).
또한, 제어부(130)는 통신부(120)를 통해 사용자단말기(300)로부터 입력된 원격제어정보를 더 수신하고, 수신된 원격제어정보를 더 반영하여 히팅케이블(200)에 대한 전원공급여부를 제어할 수 있다.
예를 들어, 원격제어정보는 앞서 설명한 바와 같이 동작모드의 변경정보를 포함할 수 있으며, 히팅케이블(200)을 동작하기 위한 온도범위 및 습도범위의 재설정값 등을 포함할 수 있다.
더불어, 원격제어정보는 일정시간 동안 히팅케이블(200)이 지속적으로 발열되도록 하는 지속시간을 포함할 수 있으며, 도 4에 나타난 바와 같이 제어부(130)는 앞서 확인된 외기온도 및 외기습도에 무관하게 지속시간의 잔여시간동안 발열동작을 수행할 수 있다(과정 S307).
도 5는 도 3에 나타난 단계 'S300'의 구체적인 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 스노우 멜팅용 컨트롤러(100), 특히 제어부(130)는 외기의 온도 및 습도를 확인한 결과(과정 S311), 외기온도가 최고빙결온도인 제1 설정온도 이하인 경우(과정 S313), 동작설정정보에 기초하여 히팅케이블(200)이 고온발열동작을 하도록 제어할 수 있다(과정 S315).
또한, 제어부(130)는 외기온도가 제1 설정온도 및 제2 설정온도 사이에 해당하고(과정 S312 및 S313), 외기습도가 최저응결습도인 설정습도 이상인 경우(과정 S314), 동작설정정보에 기초하여 히팅케이블(200)이 제습발열동작을 하도록 제어할 수 있다(과정 S316).
또한, 외기온도가 최고응결온도인 제2 설정온도 이하이면서(과정 S312) 최고빙결온도인 제1 설정온도 이상인 경우(과정 S313), 동작설정정보에 기초하여 히팅케이블(200)이 저온발열동작을 하도록 제어할 수 있다(과정 S317).
또한, 제어부(130)는 외기온도가 제2 설정온도보다 높은 경우(과정 S312), 발열동작을 중단할 수 있음은 물론이다(과정 S318).
이와 같은 히팅케이블(200)의 발열량은 당업자의 요구에 따라 달라질 수 있으나, 해당 히팅케이블(200)이 매설된 지역의 특성(도로, 지붕 등)과 일정시간 동안 쌓은 적설량 등에 따라 제어될 수 있다. 이때, 적설량은 온도센서(151) 및 습도센서(152)에 의해 예측할 수 있으며, 필요에 따라 IoT기반으로 외부로부터 날씨정보를 수신하여 확인할 수 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같인 사용자단말기(300)를 통해 사용자가 시각적으로 적설량을 확인할 수 있으며, 사용자는 영상을 확인한 후 사용자단말기(300)를 이용하여 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)의 동작을 원격으로 실시간 제어할 수 있다.
도 6은 도 3에 나타난 각 정보들의 일 실시예를 나타내는 표이다.
도 6을 참조하면, 관리서버(500)에 저장되는 설비DB는 제품정보, 시공정보 및 설치정보를 포함할 수 있으며, 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)에 저장되는 구동DB는 기준정보, 동작정보, 동작설정정보를 포함할 수 있다.
제품정보는 히팅케이블(200), 온도센서(151) 및 습도센서(152) 등에 대한 특성정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 히팅케이블(200)의 특성정보는 발열범위, 전류허용치, 온도에 따른 저항값, 길이별 발열량 분포정보 등을 포함할 수 있다. 다른 예로, 온도센서(151) 및 습도센서(152)의 특성정보는 동작범위, 실제 외기온도와 측정온도의 오차값 및 실제 외기습도와 측정습도의 오차값, 외기온도별 오차값 변화 정보 등을 포함할 수 있다.
이러한 제품정보는 사용자가 사용자단말기(300)를 이용하여 입력하거나 수정 또는 삭제할 수 있다.
시공정보는 히팅케이블(200)이 매설된 정보를 포함하는 것으로, 히팅케이블(200)이 매설된 지역의 지표면 재질(아스팔트, 콘크리트 등), 히팅케이블(200)이 매설된 전체 길이 및 매설깊이, 매설패턴(격자형, 직선형, 지그재그형), 히팅케이블(200)에 의해 멜팅될 지역의 면적(히팅케이블의 용량 등에 영향을 받음) 등을 포함할 수 있다.
설치정보는 온도센서(151) 및 습도센서(152)가 설치된 위치(지표면 또는 지면으로부터 이격), 주위환경 영향정보(건물내부, 외부도로, 골프장 등의 장소정보와 더불어, 인접하여 설치되어 열을 방출하는 기기 등의 부가정보) 등을 포함할 수 있다.
이러한 시공정보 및 설치정보 또한 관리자 등이 사용하는 휴대단말기(도시하지 않음)를 통해 IoT기반으로 스노우 멜팅용 컨트롤러(100) 및 관리서버(500) 등에 등록할 수 있다.
그리고, 구동DB는 이러한 설비DB에 기초하여 생성될 수 있다.
우선, 기준정보는 자연법칙에 따른 응결온도 및 빙결온도 중 적어도 하나를 포함하는 것으로, '외기온도가 3℃이하에서 발열시작' 등으로 설정될 수 있다.
그리고, 동작정보는 제품정보 및 설치정보로부터 생성될 수 있으며, 외부영향에 의해 센서의 설치지역이 히팅케이블(200)의 매설지역에 비해 1℃가 높은 경우, '온도센서에 의한 측정온도가 4℃이하인 경우 발열시작', '외기온도가 3℃인 경우 히팅케이블에 전류 공급' 등으로 설정될 수 있다.
이에, 스노우 멜팅용 컨트롤러(100)는 온도센서에서 측정된 외기온도를 확인하고, 측정된 온도가 4℃이하가 되면 히팅케이블에 전류를 공급하여 발열동작을 시작할 수 있다.
이상에서 본 발명에 의한 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어방법에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.
A : 스노우 멜팅 시스템(Snow melting system)
100 : 컨트롤러
110 : 전원공급부 120 : 통신부
130 : 제어부 140 : 저장부
150 : 센싱부
151 : 온도센서 152 : 습도센서
161 : 입력부 162 : 디스플레이부
170 : 누전차단기감시부 171 : 누전차단기
200 : 히팅케이블(Heating cable)
300 : 사용자단말기
400 : 공유기 410 : IP카메라
500 : 관리서버
610 : 관리자단말기 620 : 설치담당자단말기

Claims (15)

  1. IoT(Internet of Things, 사물인터넷)기반으로 데이터통신을 수행하며, 온도센서 및 습도센서 중 적어도 하나로부터 측정된 외기온도 및 외기습도 중 적어도 하나에 기초하여 지중에 매설된 히팅케이블(Heating cable)에 대한 전원공급을 제어하는 스노우 멜팅용 컨트롤러; 및
    IoT기반으로 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러와 데이터통신을 수행하며, 상기 온도센서, 습도센서 및 스노우 멜팅용 컨트롤러를 등록, 관리 및 모니터링하고, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러의 동작모드를 제어하는 사용자단말기;를 포함하며,
    상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는,
    상기 외기온도가 최저제설가능온도인 한계온도 이하인 경우, 상기 히팅케이블의 발열을 중단하고,
    상기 외기온도가 최고빙결온도를 포함하는 제1 설정온도 이하인 경우, 상기 사용자단말기의 제어에 의해 변경된 동작모드에 대응하여, 얼음을 녹이도록 상기 히팅케이블에 대한 전원공급을 제어하며,
    상기 외기온도가 최고응결온도를 포함하는 제2 설정온도 이하인 경우, 상기 동작모드에 대응하여, 눈을 녹이도록 상기 히팅케이블에 대한 전원공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는,
    상기 히팅케이블과 연결되는 누전차단기의 상태를 확인하여 알려주는 누전차단기감시부;를 포함하며,
    상기 누전차단기감시부를 통해 누전차단기의 상태를 모니터링하고, 누전차단기에 의해 상기 히팅케이블에 전원공급이 차단되면 이를 상기 사용자단말기에 통보하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는,
    상기 외기온도가 상기 제1 설정온도 및 제2 설정온도 사이인 경우, 상기 외기습도를 더 확인하고, 상기 외기습도가 최저응결습도인 설정습도 이상인 경우, 습도를 낮추도록 상기 히팅케이블에 대한 전원공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 동작모드는,
    발열동작모드, 발열중단모드 및 자동제어모드 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는,
    상기 발열동작모드에서 상기 외기온도 및 외기습도에 우선하여 상기 히팅케이블에 전원을 공급하고,
    상기 발열중단모드에서 상기 외기온도 및 외기습도에 우선하여 상기 히팅케이블에 공급되는 전원을 차단하며,
    상기 자동제어모드에서 상기 외기온도 및 외기습도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 히팅케이블에 대한 전원공급여부를 제어하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 사용자단말기는,
    사용자의 조작에 의해 입력 또는 선택된 원격제어정보를 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러로 전송하고,
    상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는,
    상기 사용자단말기로부터 수신된 상기 원격제어정보를 더 반영하여 상기 히팅케이블에 대한 전원공급여부를 제어하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 사용자단말기는,
    히팅케이블, 온도센서 및 습도센서를 포함하는 제품정보, 해당 제품의 시공정보 및 설치정보 중 적어도 하나를 포함하는 설비DB; 및 기준정보, 동작정보, 동작설정정보 중 적어도 하나를 포함하는 구동DB; 중 적어도 하나를 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러에 전송하고,
    상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는,
    수신된 제품정보, 시공정보, 설치정보, 기준정보 및 동작정보 중 적어도 하나에 기초하여 동작설정정보를 생성하고, 생성된 동작설정정보에 따라 전원공급부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 기준정보는,
    자연법칙에 따른 응결온도 및 빙결온도 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 동작정보는,
    센서로부터 측정된 측정온도 및 측정습도와, 실제 외기온도 및 외기습도 간의 오차값을 포함하며,
    상기 동작설정정보는,
    상기 기준정보에 상기 동작정보의 오차값을 보정하여 생성된 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제품정보는,
    상기 히팅케이블의 온도별 저항값을 포함하고,
    상기 동작정보는,
    상기 히팅케이블이 매설된 지표의 비열 및 깊이 중 적어도 하나에 의한 실제 히팅케이블의 온도와 외기온도의 오차값을 포함하고,
    상기 동작설정정보는,
    상기 제품정보에 오차값을 보정한 실제 히팅케이블의 저항값에 기초하여, 상기 히팅케이블로 공급되는 전류값을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템.
  10. a) 사용자단말기가 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 기반으로 히팅케이블, 온도센서 및 습도센서에 대한 제품정보, 시공정보 및 설치정보 중 적어도 하나를 스노우 멜팅용 컨트롤러로 전송하여, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러에 해당 제품을 등록하는 단계;
    b) 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러가 상기 등록된 정보에 기초하여 동작설정정보를 생성하는 단계; 및
    c) 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러가 상기 온도센서 및 습도센서에 의해 측정된 외기온도 및 외기습도 중 적어도 하나와, 상기 동작설정정보에 기초하여 상기 히팅케이블의 발열동작을 제어하는 단계;를 포함하며,
    상기 c) 단계는,
    c-1) 상기 외기온도가 최고빙결온도를 포함하는 제1 설정온도 이하인 경우, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는 상기 동작설정정보에 기초하여 상기 히팅케이블이 고온발열동작을 하도록 제어하는 과정; 및
    c-2) 상기 외기온도가 최고응결온도를 포함하는 제2 설정온도 이하인 경우, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는 상기 동작설정정보에 기초하여 상기 히팅케이블이 저온발열동작을 하도록 제어하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템의 제어방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 a) 단계는,
    a-1) 상기 사용자단말기가 상기 제품정보, 시공정보 및 설치정보 중 적어도 하나를 입력받거나 수신하는 과정;
    a-2) 입력받거나 수신된 정보를 확인하는 과정;
    a-3) 제품별 분석정보와 기준정보를 비교하는 과정; 및
    a-4) 상기 비교결과에 따라, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러의 동작정보를 생성하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템의 제어방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 기준정보는,
    자연법칙에 따른 응결온도 및 빙결온도 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 동작정보는,
    센서로부터 측정된 측정온도 및 측정습도와, 실제 외기온도 및 외기습도 간의 오차값을 포함하며,
    상기 동작설정정보는,
    상기 기준정보에 상기 동작정보의 오차값을 보정하여 생성된 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템의 제어방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제품정보는,
    상기 히팅케이블의 온도별 저항값을 포함하고,
    상기 동작정보는,
    상기 히팅케이블이 매설된 지표의 비열 및 깊이 중 적어도 하나에 의한 실제 히팅케이블의 온도와 외기온도의 오차값을 포함하고,
    상기 동작설정정보는,
    상기 제품정보에 오차값을 보정한 실제 히팅케이블의 저항값에 기초하여, 상기 히팅케이블로 공급되는 전류값을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템의 제어방법.
  14. 삭제
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    c-3) 상기 외기온도가 제1 설정온도 및 제2 설정온도 사이에 해당하고, 상기 외기습도가 최저응결습도인 설정습도 이상인 경우, 상기 스노우 멜팅용 컨트롤러는 상기 동작설정정보에 기초하여 상기 히팅케이블이 제습발열동작을 하도록 제어하는 과정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 스노우 멜팅 시스템의 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102197582B1 (ko) * 2020-07-14 2020-12-31 변영재 융빙열선 및 그 열선을 이용한 도로융빙 시스템
KR102304126B1 (ko) * 2021-03-25 2021-09-23 주식회사 태담 도로 결빙 블랙아이스 및 스노우 멜팅용 히팅 케이블 및 이를 이용한 도로 결빙 블랙아이스 및 스노우 멜팅 시스템
KR102372904B1 (ko) * 2021-10-13 2022-03-11 (주)우신이앤씨 스노우 멜팅 시스템

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