KR101861516B1 - 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로변 또는 시설물 등에 설치되어 제설용액, 청소용액 등의 용액을 분사하거나 살포하는 용액분사시스템에 관한 것으로서, 펌프가 위치한 곳의 높이 대비 분사모듈 각각이 설치된 높이에 맞추어 적정한 용액공급압력으로 용액을 공급하도록 하여 각각의 분사모듈 모두가 자신이 위치한 지점의 높이와 관계없이 일정한 분사압력으로 용액이 분사될 수 있도록 하고, 이로 인하여 분사모듈마다 균일한 분사용액이 분사대상 표면에 골고루 분사 또는 살포될 수 있고, 동력장치 및 펌프 입장에서는 과도하지 않은 적정압력으로 용액을 공급함으로써 에너지의 낭비요인을 없애 에너지절약형으로 가동할 수 있도록 하고, 용액이 공급되는 파이프라인 내에는 과도한 압력이 걸리지 않도록 하여 파이프라인의 누수위험을 낮추는 것을 목적으로 한다. 또한, 누수나 누전 등 분사시스템 내에 장애가 있는 경우 이를 손쉽게 찾아낼 수 있도록 하고, 도로에 살포되는 용액의 경우 도로의 진행방향 등에 따라 용액을 순차적으로 분사하도록 하여 용액이 도로면 위에서 효율적으로 확산될 수 있도록 함은 물론 더 나아가서 도로의 폭 등을 감안하여 분사모듈마다 압력을 다르게 조정함으로써 용액이 도로면 전체에 균일하게 살포될 수도 있게 하는, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템 {Liquid Spray System for Energy Saving}

본 발명은 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템에 관한 것이다. 좀 더 상세하게로는 제설, 청소, 냉각 등을 목적으로 도로 또는 구조물에 설치되어 제설용액이나 물 등을 살포하는 용액분사시스템에 있어서, 용액이 살포되는 장소의 고도와 현장여건에 맞추어 용액공급압력을 조정해가며 순차적으로 살포함으로써 용액분사를 효율적으로 함과 동시에 용액분사에 따른 펌프 및 모터의 가동용량을 최적화, 최소화하여 에너지 및 장치비용을 절감할 수 있도록 한, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템에 관한 것이다

동절기에 눈이나 비에 의하여 발생되는 노면의 결빙현상은 차량의 통행을 어렵게 만들 뿐 아니라 각종 교통사고를 유발하여 막대한 인명 및 재산 피해를 발생시킨다. 이러한 노면결빙 현상을 해소하기 위한 방안으로는 염화칼슘 용액 또는 염수 등 제설용액을 직접 살포하는 방법이 많이 사용되고 있다. 종래에는 이를 위하여, 제설용액이 담긴 저장탱크를 차량에 탑재하고 이동하면서 제설용액을 살수할 수 있는 제설용액 살수차가 도로를 주행하면서 노면의 결빙구간을 향해 제설용액을 직접적으로 살수하여 왔으나, 제설용액 살수차의 진입이 불가능하거나 어려운 지역에서는 제설작업이 제대로 이루어지지 못하며, 제설용액 살수차가 제설용액 살수를 위해 출동하더라도 교통체증 등으로 인하여 작업이 지체됨으로써 결빙된 전체 도로에 대하여 살포하는데 시간이 많이 걸리는 등의 문제점도 있어왔다.

특히 고갯길, 교량 위, 대형빌딩 옆, 터널입구, 고가도로 등은 상습적인 결빙구간이지만 결빙 시 제설장비가 현장에 신속하게 투입되지 못하는 경우가 많기 때문에 이를 대비하여 도로근처에 모래 등의 고체 제설제나 제설용액 등을 저장할 수 있는 수단을 구비하도록 하고, 필요시 적정인력 및 장비를 투입하여 신속하게 살포할 수 있도록 하고 있으나, 갑작스런 폭설, 기온 급강하 등과 같은 예기치 못한 기상상황으로 인하여 인력이나 장비의 신속한 투입에 한계가 있어 어려움이 있어 왔다.

최근 들어, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 제설방법으로서, 도로변에 일정간격으로 설치되는 분사장치를 통하여 제설용액을 분사함으로써 제설작업을 하는 제설용액 분사시스템이 사용되고 있다. 이러한 제설용액 분사시스템은, 제설용액을 공급하는 펌프, 동력장치 및 제설용액 저장탱크 등을 적정한 장소에 설치하고, 각각의 분사장치와 펌프 사이에는 파이프라인으로 연결하고 있으며, 제설용액 분사가 필요한 경우 동력장치에 의하여 가동되는 펌프가 저장탱크에 저장되어 있는 제설용액을 파이프라인을 통하여 각각의 분사장치에 보내주게 되며, 각각의 분사장치는 공급받은 제설용액을 도로면을 향하여 일제히 분사하게 되어 있는 구조이다. 이러한 제설용액 분사시스템 중에는 원격제어가 가능한 장치들도 개발되어 있다.

한편 하절기 중 혹서기에는 폭염 등으로 인하여 각종 구조물 등의 시설물과 도로면의 온도가 고온으로 상승하고, 이로 인하여 도시의 열섬화가 진행되며, 야간에는 열대야 현상까지 이어지기 때문에, 이를 방지하기 위하여 도시의 시설물 또는 도로면 등에 냉각용 물을 뿌려주기도 한다. 또한, 위생 및 도시미관 등을 위하여 시설물 또는 도로 등에 정기적 또는 부정기적으로 물을 뿌려서 청소하기도 한다. 이렇게 구조물, 도로 등의 냉각이나 청소 등을 위해서는 살수차 등을 동원하기도 하지만, 최근에는 제설목적으로 도로변에 설치된 분사장치 등 제설용액 분사시스템을 청소 및 냉각목적으로 겸용하여 이용하기도 한다.

그러나 종래의 제설용액 분사시스템의 경우 펌프, 동력장치 및 용액저장탱크를 일정한 장소에 설치한 후, 동력장치 및 펌프를 가동하여 저장탱크에 저장된 용액을 파이프라인을 통하여 각각의 분사장치에 일괄적으로 공급하는 구조이다 보니, 도로면의 높낮이에 따라 각각의 분사장치에 대한 공급압력이 일정하지 못하게 되고, 이로 인하여 용액의 살포가 불균일하게 되는 문제점이 있어왔다. 또한 펌프에서는 항상 동일한 공급압력으로 공급할 수밖에 없기 때문에 고지대의 경우에는 분사압력이 낮아지므로 분사거리가 짧아져서 용액의 살포가 제대로 안 되는 경우도 있어왔고, 반대로 저지대의 경우에는 펌프압력에 중력까지 가중되어 불필요하게 분사압력이 높아지므로 분사거리가 너무 길어지고 이로 인하여 도로 반대편까지 분사되어 도로변 식물을 고사시킴은 물론 용액을 낭비하게 되는 문제점과 더불어 저지대의 파이프라인에서는 압력이 지나치게 높아져서 파이프라인 파열로 인한 누수위험이 증가되는 등의 문제점이 있어왔다.

본 발명은 도로변 또는 시설물 등에 설치되어 제설용액, 청소용액 등의 용액을 분사하거나 살포하는 용액분사시스템에 관한 것으로서, 상술한 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 발명이다.

이를 위하여 본 발명에 의한 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템에서는, 펌프가 위치한 곳의 높이 대비 분사모듈 각각이 설치된 높이에 맞추어 적정한 용액공급압력으로 용액을 공급하도록 하여 각각의 분사모듈 모두가 자신이 위치한 지점의 높이와 관계없이 일정한 분사압력으로 용액이 분사될 수 있도록 하고, 이로 인하여 분사모듈마다 균일한 분사용액이 분사대상 표면에 골고루 분사 또는 살포될 수 있고, 동력장치 및 펌프 입장에서는 과도하지 않은 적정압력으로 용액을 공급함으로써 에너지의 낭비요인을 없애 에너지절약형으로 가동할 수 있으며, 용액이 공급되는 파이프라인 내에는 과도한 압력이 걸리지 않도록 하여 파이프라인의 누수위험을 낮추는 것을 목적으로 한다.

또한, 누수나 누전 등 분사시스템 내에 장애가 있는 경우 이를 손쉽게 찾아낼 수 있도록 하고, 도로에 살포되는 용액의 경우 도로의 진행방향 등에 따라 용액을 순차적으로 분사하도록 하여 용액이 도로면 위에서 효율적으로 확산될 수 있도록 함은 물론 더 나아가서 도로의 폭 등을 감안하여 분사모듈마다 압력을 다르게 조정함으로써 용액이 도로면 전체에 균일하게 살포될 수도 있게 하는, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템은, 동력장치, 펌프, 저장탱크, 용액공급망, 근거리통신망, 복수의 분사모듈 및 중앙제어장치를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 동력장치는 상기 중앙제어장치의 제어에 따라 가동되어 상기 펌프에 회전력을 부여하며; 상기 펌프는 상기 저장탱크에 저장된 용액을 상기 용액공급망을 통하여 송출하며; 상기 용액공급망은 상기 펌프가 송출하는 상기 용액을 상기 복수의 분사모듈 각각에 대하여 공급하며; 상기 근거리통신망은 상기 복수의 분사모듈 각각과 상기 중앙제어장치 상호간에 전송되는 신호를 전달하며; 상기 복수의 분사모듈 각각은 노즐, 분사밸브, 밸브제어수단, 밸브구동수단, GPS수신기, 통신수단 및 자신의 식별코드가 저장된 저장수단을 포함하며, 상기 GPS수신기가 측정한 GPS값, 상기 식별코드 및 분사모듈 상태정보를 포함하는 모듈정보를 상기 중앙제어장치의 요청에 따라 전송하며, 상기 중앙제어장치의 제어에 따라 상기 분사밸브를 개폐하여 상기 용액공급망을 통하여 공급되는 상기 용액을 상기 노즐을 통하여 분사 또는 분사중단하며; 상기 중앙제어장치는 정보저장수단, 경보수단, 관리서버 또는 관리자단말기와 통신할 수 있는 원격통신수단 및 상기 복수의 분사모듈 각각과 통신할 수 있는 근거리통신수단을 포함하며, 로컬조작 또는 상기 원격통신수단을 통한 원격조작에 의하여 용액분사 요청이 입력되는 경우, 상기 근거리통신망을 통하여 상기 복수의 분사모듈 각각에 대하여 상기 모듈정보를 요청하며, 상기 모듈정보를 수신하는 경우에는 상기 정보저장수단에 저장하고, 상기 모듈정보를 이용하여 상기 용액공급망에 대한 상태해석을 하며, 상기 상태해석에 따라, 상기 모듈정보를 전송한 분사모듈 각각에 대한 밸브제어순서 및 상기 밸브제어순서에 따른 용액공급압력을 포함하는 용액분사스케줄을 생성하여 상기 정보저장수단에 저장하며, 상기 용액분사스케줄에 따라, 상기 근거리통신망을 통하여 상기 모듈정보를 전송한 분사모듈 각각에 대한 밸브개폐를 순차적으로 제어하면서, 상기 동력장치 및 상기 펌프를 제어하여 상기 용액공급압력을 조정하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.

또한 상술한 특징들에 더하여, 상기 GPS값에는 상기 복수의 분사모듈 각각이 위치한 지점에 대한 고도정보를 포함하며, 상기 용액분사스케줄에 포함되는 상기 용액공급압력은, 상기 고도정보를 반영하여 산출된 값인 것을 특징으로 하거나, 상기 중앙제어장치는 상기 모듈정보를 수신하는 경우 상기 모듈정보가 상기 정보저장수단에 저장된 이전 모듈정보와 동일한 경우에는 상기 상태해석 및 상기 용액분사스케줄 생성을 생략하며, 상기 정보저장수단에 저장되어 있는 이전 용액분사스케줄에 따라, 상기 근거리통신망을 통하여 상기 모듈정보를 전송한 분사모듈 각각에 대한 밸브개폐를 순차적으로 제어하면서, 상기 동력장치 및 상기 펌프를 제어하여 상기 용액공급압력을 조정하는 특징으로 더 포함하는, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템으로 하는 것도 가능하다.

뿐만 아니라, 본 발명에 의한 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템에서는 상술한 특징들 외에 상기 중앙제어장치가 상기 모듈정보를 수신하는 경우 중 상기 복수의 분사모듈 중 하나 이상에서 상기 모듈정보가 전송되지 않거나 상기 분사모듈 상태정보가 정상이 아닌 경우에는, 해당 분사모듈에 대한 모듈정보를 제외하고 상기 용액공급망에 대한 상태해석 및 상기 용액분사스케줄 작성을 하며, 상기 해당 분사모듈에 대한 식별정보와 오류내용을 포함하는 오류경보를 상기 경보수단에 표시하며, 상기 오류경보를 상기 원격통신수단을 통하여 상기 관리서버 또는 상기 관리자단말기에 대하여 전송하는 특징을 더 포함하는 것도 바람직하다.

그리고 상술한 특징들 외에 상기 용액은 도로면에 분사되는 것으로서, 상기 정보저장수단에는 도로정보를 포함하며, 상기 GPS값에는 상기 복수의 분사모듈 각각이 위치한 지점에 대한 고도정보 및 좌표정보를 포함하며, 상기 중앙제어장치는 상기 모듈정보를 수신하는 경우 상기 도로정보와 상기 GPS값을 이용하여 상기 복수의 분사모듈 각각이 위치한 지점에 대한 도로 폭, 도로경사도 및 상기 펌프로부터 상기 복수의 분사모듈 각각까지의 거리를 계산하여 상기 모듈정보와 함께 상기 정보저장수단에 저장하고, 상기 모듈정보, 상기 도로 폭, 상기 도로경사도 및 상기 거리를 이용하여 상기 용액공급망에 대한 상태해석을 하며, 상기 용액분사스케줄에 포함되는 상기 용액공급압력은, 상기 고도정보, 상기 거리 및 상기 도로 폭을 반영하여 산출된 값으로 하는 특징을 더 포함하는, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템으로 하는 것도 바람직하며, 더 나아가서 상기 밸브제어순서는, 도로의 진행방향을 따라 순차적으로 제어하는 순서이거나, 상기 고도가 높은 곳부터 순차적으로 제어하는 순서이거나 또는 상기 도로경사도가 높은 곳부터 순차적으로 제어하는 순서인 특징을 더 포함하는, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템으로 하는 것도 가능하다.

이와 더불어 본 발명에 의한 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템에서는 상기 복수의 분사모듈 중 상기 용액공급망의 종단에 설치되는 분사모듈에는 종단압력을 측정하는 종단압력센서를 더 포함하며, 상기 용액공급망의 종단에 설치되는 분사모듈에서 상기 중앙제어장치에 전송하는 모듈정보에는 상기 종단압력을 더 포함하며, 상기 정보저장수단에는 상기 용액공급압력 대비 정상적인 종단압력정보를 더 포함하며, 상기 중앙제어장치는 상기 용액분사스케줄에 따라, 상기 복수의 분사모듈에 각각에 대한 밸브개폐를 순차적으로 제어하는 경우로서, 상기 종단압력이 상기 정상적인 종단압력정보에 비하여 일정 값 이상으로 낮은 경우에는 용액공급망 누수상태로 판단하여 누수경보를 상기 경보수단에 표시하고, 상기 종단압력이 상기 정상적인 종단압력정보에 비하여 일정 값 이상으로 높은 경우에는 밸브개방으로 제어된 분사모듈의 작동오류상태로 판단하여 해당 분사모듈의 식별정보가 포함된 분사모듈 작동오류경보를 상기 경보수단에 표시하며, 상기 분사모듈 작동오류경보 또는 상기 누수경보를 상기 원격통신수단을 통하여 상기 관리서버 또는 상기 관리자단말기에 대하여 전송하는 특징을 더 포함하는 것도 가능하며, 상기 복수의 분사모듈 각각은 누설전류센서를 더 포함하며, 상기 모듈정보에는 누설전류정보를 더 포함하며, 상기 중앙제어장치는 상기 복수의 분사모듈 중 하나 이상에서 누설전류가 일정 값 이상인 경우에는 해당 분사모듈의 식별정보를 포함하는 누전경보를 상기 경보수단에 표시하고, 상기 누전경보를 상기 원격통신수단을 통하여 상기 관리서버 또는 상기 관리자단말기에 대하여 전송하는 특징을 더 포함하는, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템으로 하는 것도 가능하다.

그리고 상기 중앙제어장치는, 로컬조작, 상기 원격통신수단을 통한 원격조작 또는 정해진 점검스케줄에 따라 모듈점검 요청신호가 입력되는 경우, 상기 근거리통신망을 통하여 상기 복수의 분사모듈 각각에 대하여 상기 모듈정보를 요청하며, 상기 모듈정보를 수신하는 경우, 상기 복수의 분사모듈 중 하나 이상에서 상기 모듈정보가 전송되지 않거나 상기 분사모듈 상태정보가 정상이 아닌 경우에는 해당 분사모듈에 대한 식별정보와 오류내용을 포함하는 오류경보를 상기 경보수단에 표시하고, 상기 오류경보를 상기 원격통신수단을 통하여 상기 관리서버 또는 상기 관리자단말기에 대하여 전송하는 특징을 더 포함하는, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템으로 하는 것도 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템에서는, 분사모듈이 GPS수신기를 이용하여 자신이 설치된 곳의 고도(높이)를 측정하도록 하고, 중앙제어장치는 펌프가 위치한 곳의 높이 대비 각각의 분사모듈이 설치된 곳의 높이를 감안하여 적정한 용액공급압력으로 용액을 공급하도록 함으로써, 각각의 분사모듈에서는 자신이 설치된 곳의 고도와 관계없이 일정한 분사압력으로 용액이 분사될 수 있고, 이로 인하여 분사모듈마다 균일한 용액이 균일한 분사거리로 분사 또는 살포될 수 있도록 함으로써 용액살포 효과를 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 중앙제어장치는 분사모듈의 고도정보 등 모듈정보를 이용하여 용액공급망에 대한 상태해석을 하고, 상태해석결과에 따라 용액분사스케줄을 작성하며, 용액분사스케줄에 따라 각각의 분사모듈에 대한 분사밸브를 순차개폐하면서 각각의 분사모듈이 설치된 높이를 감안하여 적정한 용액공급압력으로 용액을 공급하기 때문에 동력장치 및 펌프 입장에서는 적정한 최소압력으로 용액을 공급할 수 있고, 이를 통하여 에너지의 낭비요인이 없어지게 되므로 에너지절약형으로 가동할 수 있는 효과가 있으며, 용액이 공급되는 용액공급망(파이프라인) 내에 과도한 압력이 걸리지 않기 때문에 파이프라인의 누수위험을 낮출 수 있는 효과가 있다.

이와 더불어 분사모듈에 포함된 GPS수신기로 고도정보 및 위치정보 등을 수집하기 때문에 용액분사시스템 설치과정에서, 수백 개에 달하기도 할 정도로 수많은, 분사모듈들에 대한 고도 및 위치정보를 일일이 입력하지 않아도 되며, 이에 따라 설치공사에 소요되는 인건비 및 설치기간 등을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 입력오류 등을 예방할 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 설치 후 최적화를 위한 세팅과정에서 분사모듈이 보내주는 GPS정보 등 모듈정보를 이용하여 중앙제어장치가 용액공급망을 자동으로 해석하고 이에 따라 용액분사스케줄을 생성하기 때문에 설치공사에 따른 최적화기간 및 비용을 절감할 수 있는 효과가 있으며, 설치완료 후 운용과정에서 선형변경, 분사모듈 위치조정 또는 분사모듈 추가 등으로 인하여 용액공급망이 달라지는 경우 등에도, 중앙제어장치가, 분사모듈이 보내주는 변경된 GPS정보 등 모듈정보를 이용하여 용액공급망을 자동으로 재해석하고 용액분사스케줄을 재조정할 수 있기 때문에 변경관리 및 유지보수에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 펌프 및 동력장치의 용량은, 모든 분사모듈에 대한 용액공급을 동시에 할 필요가 없기 때문에, 고도가 가장 높은 분사모듈이나 펌프로부터 멀리 떨어져있어 배관망 손실수두가 큰 분사모듈 등과 같이, 높은 용액공급압력을 요구하는 분사모듈 또는 분사모듈그룹(그룹으로 묶어 일정부분씩 동시살포 하는 경우)을 커버할 수 있는 정도의 용액공급압력 이상이면 가능하기 때문에 펌프, 동력장치 및 전원장치 등 설비용량을 최소화하여 설치비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 용액공급망에 대한 상태해석 및 용액분사스케줄 작성 시 모듈정보가 전송되지 않거나 분사모듈 상태정보가 정상이 아닌 오류발생 분사모듈들이 있는 경우에는 이들을 제외하고 용액공급망 상태해석을 하여 용액분사스케줄을 생성하므로, 오류로 인하여 정상작동이 되지 않는 분사모듈에 대하여는 분사를 시도하지 않고 다음 분사모듈로 건너뛰어 분사하기 때문에, 오류발생 분사모듈에 대한 불필요한 작동시도를 사전에 차단할 수 있는바, 불필요한 작동시도로 인하여 발생될 수 있는 분사시간 지연, 용액낭비 및 에너지 낭비 등을 예방할 수 있는 효과가 있다.

이와 더불어 모듈정보가 전송되지 않거나 분사모듈 상태정보가 정상이 아닌 모듈에 대하여는 해당 분사모듈에 대한 식별정보와 오류내용을 포함하는 오류경보를 경보수단에 표시하고 원격통신수단을 통하여 관리서버 또는 관리자단말기에 대하여 알려주기 때문에, 용액분사시스템 가동 중에 작동불량 분사모듈들을 실시간으로 파악할 수 있고 이에 필요한 조치, 즉 고장수리나 제설용액의 수작업살포 등을 신속하게 해 줄 수 있는 효과가 있다.

또한, 도로면에 살포되는 용액의 경우 도로의 진행방향에 따라 용액을 순차적으로 분사하도록 함으로써 진행방향 중 가장 먼저 살포된 용액 위로 진행하는 차량이 진행방향을 따라 자연스럽게 용액을 확산시킬 수 있어 용액을 효율적으로 확산시키는 효과가 있다. 뿐만 아니라 고도가 높은 순서대로도 순차적으로 분사할 수 있으므로, 고도가 높은 곳에 먼저 분사된 용액이 하방으로 자연적으로 흐를 수 있고, 이를 통하여 분사된 용액이 빠르고 효율적으로 확산될 수 있음은 물론, 경사도를 감안하여 경사도가 높은 곳부터 순차적으로 분사할 수도 있도록 함으로써 결빙 시 차량통행이 가장 어려운 부분부터 시급하게 분사되도록 할 수 있는 효과가 있다. 이렇게 효율적인 확산이 가능하도록 순서를 정하여 분사하게 하거나 시급한 부분부터 분사하도록 함으로써, 순차적으로 분사하는 시스템임에도 모든 분사모듈에 대하여 동시에 분사하는 것과 같이 신속한 제설효과를 거둘 수 있게 된다.

이에 더 나아가서 본 발명에 의한, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템의 또 다른 실시 예에서는 도로정보도 포함하여 용액공급망을 해석할 수도 있는데, 도로정보도 포함하여 용액공급망을 해석하게 되면 좌표정보와 도로정보를 이용하여 분사모듈이 위치한 곳의 도로 폭 등을 계산할 수 있고, 해당 분사모듈이 있는 곳의 도로 폭을 감안하여 분사압력 및 분사거리를 얻도록 용액공급압력을 조정할 수 있기 때문에, 분사모듈이 위치한 곳에 따라 도로 폭이 다르더라도 용액이 도로면 전체에 균일하게 살포되는 효과를 거둘 수 있다. 또한 도로정보를 이용하게 되면 펌프가 위치한 곳과 분사모듈간의 거리를 측정할 수 있기 때문에 용액공급망의 거리에 따른 배관망 손실수두까지도 감안하여 용액공급압력을 설정할 수도 있는 효과가 있다. 도로정보의 경우 공간정보 또는 지리정보 데이터베이스 등을 활용하는 것도 가능하다.

그리고 본 발명에 의한, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템의 또 다른 실시 예에서는 분사모듈 중 용액공급망의 종단에 설치되는 분사모듈에는 종단압력을 측정하는 종단압력센서를 더 포함하도록 하고, 중앙제어장치가 분사모듈의 분사밸브를 순차적으로 제어할 때 종단압력이 정상적인 종단압력정보에 비하여 일정 값 이상으로 낮은 경우에는 용액공급망 누수상태로 판단하고, 종단압력이 정상적인 종단압력정보에 비하여 일정 값 이상으로 높은 경우에는 분사모듈의 작동오류상태로 판단하도록 하기 때문에, 용액공급망 누수상태 또는 분사모듈 작동오류를 용이하게 판단할 수 있으며, 누수경보 또는 분사모듈 작동오류경보를 원격통신수단을 통하여 관리서버 또는 관리자단말기에 대하여 전송하기 때문에 관리자 등이 오류상태를 실시간으로 파악할 수 있고, 필요한 조치를 신속하게 해 줄 수 있는 효과가 있다. 또한 분사모듈에는 누설전류센서를 포함하기 때문에 분사모듈에서 누전이 발생하는 경우 누전경보를 관리자 등에게 알려서 신속하게 조치해 줄 수 있는 효과도 있다.

그리고 용액분사시스템이 가동되지 않는 시간에도 정기적인 점검스케줄에 따라 또는 관리자 등의 요청신호에 따라 중앙제어장치가 분사모듈에 대하여 모듈정보를 요청하며, 분사모듈 중 하나 이상에서 모듈정보가 전송되지 않거나 분사모듈 상태정보가 정상이 아닌 경우에는 해당 분사모듈에 대한 식별정보와 오류내용을 포함하는 오류경보를 상기 경보수단에 표시하고, 관리자 등에게 알려주기 때문에 용액분사시스템에 대한 점검을 자동으로 수행하고 이를 통하여 적기에 유지보수를 할 수 있도록 해주는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명에서, 분사모듈이 위치한 지점의 고도에 따른 용액공급압력을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에서, 분사모듈이 위치한 지점의 도로 폭과 펌프로부터의 거리에 따른 용액공급압력을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에서, 중앙제어장치가 생성하는 용액분사스케줄의 사례를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에서, 중앙제어장치가 생성하는 용액분사스케줄의 또 다른 사례를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 용액분사시스템에서 각 구성요소의 작동과정으로 보여주는 순서도이다.
도 7은 본 발명에 의한 용액분사시스템에서 원격조작 등에 의한 점검기능이 작동되는 경우의 순서도이다.

이하에서 상술한 목적과 특징이 분명해지도록 본 발명을 상세하게 설명할 것이며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련한 공지기술 중 이미 그 기술 분야에 익히 알려져 있는 것으로서, 그 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 실시 예들에 대한 설명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시 예들을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

실시 예들은 여러 가지 형태로 변경을 가할 수 있고 다양한 부가적 실시 예들을 가질 수 있는데, 여기에서는 특정한 실시 예들이 도면에 표시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 실시 예들을 특정한 형태에 한정하려는 것이 아니며, 실시 예들의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경이나 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 용액분사시스템의 전체 구성도이다. 도 1에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템은 동력장치(100), 펌프(200), 저장탱크(300), 용액공급망(400), 근거리통신망(500), 복수의 분사모듈(600) 및 중앙제어장치(700)를 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 또한 이에 더하여 상기 중앙제어장치(700)가 상기 동력장치(100) 및 상기 펌프(200) 등을 제어하기 위한 제어망(701)을 포함하도록 하고, 상기 중앙제어장치(700)에 대한 원격제어를 위한 관리서버(820), 관리자단말기(820) 및 유선 또는 무선의 원격망(810)도 포함하도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 여기서 상기 제어망(701)은 상기 동력장치(100)의 가동을 제어하고, 상기 펌프(200)에 포함되는 각종 밸브의 개폐를 제어하며, 상기 펌프(200) 및 상기 동력장치(100)에 포함되는 각종 계측기로부터의 측정값을 수집하기 위한 통신망으로서 유선통신망으로 하는 것도 가능하지만 근거리 무선통신망이나 사물인터넷망 등 무선통신망으로 하는 것도 가능하다.

한편, 상기 펌프(200)는 상기 저장탱크(300)에 저장된 용액을 상기 용액공급망(400)을 통하여 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에 대하여 공급하도록 하는 것이 바람직하다. 이 과정에서 상기 중앙제어장치(700)는 상기 펌프(200)가 공급하는 용액에 대한 공급량 및 용액공급압력을 조정할 수 있는데, 공급량의 경우 상기 펌프(200)와 상기 용액공급망(400)사이에 설치되는 용액공급밸브(401)의 개폐 정도를 통하여 조정하도록 하고, 용액공급압력의 경우에는 바이패스밸브(402)를 통하여 조정하도록 하는 것이 바람직한데, 상기 바이패스밸브(402)는 상기 펌프(200)와 상기 저장탱크(300) 사이의 순환배관(403)을 통하여 바이패스되는 용액의 양을 조절함으로써 상기 용액공급망(400)에 대한 용액공급압력을 조정할 수 있게 된다. 상기 중앙제어장치(700)가 상기 용액공급망(400)에 대한 용액공급압력을 파악할 수 있도록 하기 위해서는 상기 펌프(200)와 상기 용액공급망(400) 사이에는 공급압력계(404)를 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 용액공급밸브(401) 및 상기 바이패스밸브(402)의 개폐 및 공급량 조정은 별도의 밸브제어수단과 밸브구동수단을 통하여 상기 중앙제어장치(700)가 원격으로 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 동력장치(100)는 상기 펌프(200)를 회전시키기 위한 수단으로서, 모터를 이용하는 것이 바람직하나 원동장치 등을 이용하는 것도 가능하다. 모터를 사용하는 경우 부하변동에 대한 원활한 제어를 위하여 인버터방식으로 가동되는 모터를 사용하는 하는 것도 물론 가능하다. 그러나 상술한 바와 같이 본 발명은 상기 용액공급망(400)에 대한 용액공급압력을 상기 순환배관(403)과 상기 바이패스밸브(402)에 의하여 조정할 수 있기 때문에 인버터모터를 사용하지 않더라도 부하변동에 대한 원활한 대응이 가능하다. 즉, 상기 중앙제어장치(700)가 상기 용액공급망(400)에 대한 용액공급압력을 낮추려 하는 경우 상기 바이패스밸브(402)를 개방하게 되며, 상기 바이패스밸브(402)가 개방되면 상기 펌프(200)에서 공급되는 용액 중 일부는 상기 순환배관(403)을 통하여 상기 저장탱크(300)으로 회수되기 때문에 상기 용액공급망(400)에 대한 용액공급압력이 낮아지고, 상기 동력장치(100)에 가해지는 부하는 줄어들게 되므로 상기 동력장치(100)는 저 전력 또는 저에너지로 가동되게 된다. 따라서 고가의 인버터모터를 사용하지 않더라도 부하변동에 대한 원활한 대응 및 이를 통한 에너지절약이 가능하다. 그러나 인버터모터와 더불어 상기 순환배관(403) 및 바이패스밸브(402)를 병행사용 하는 경우 더욱 효과적으로 부하변동에 대응이 가능할 것이다.

상기 용액공급망(400)은 상기 펌프(200)에서 공급되는 용액을 상기 복수의 분사모듈(600) 각각까지 공급해주는 배관망으로서 PVC관 또는 금속관 등을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 용액공급망(400)은 도로변 또는 구조물을 따라 상기 복수의 분사모듈(600) 각각까지 도달하도록 배관되며, 각각의 분사모듈(600) 부근에서 T자형 분기 등을 이용하여 각각의 분사모듈(600)과 연결하도록 하는 것이 바람직하다. 일반적으로 상기 용액공급망(400)은 짧게는 수백 미터에서 길게는 수 킬로미터에 달하고, 상기 용액공급망(400)에 연결되는 상기 분사모듈(600)은 적게는 수십 개에서 많게는 수백 개를 넘는 경우도 있으므로 상기 용액공급망(400)의 굵기나 재질 등은 상기 용액공급망(400)의 전체 길이와 연결된 분사모듈(600)의 숫자 등을 감안하여 적정하게 선택하도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 근거리통신망(500)은 상기 복수의 분사모듈(600) 각각과 상기 중앙제어장치(700)를 신호적으로 연결하며, 상기 중앙제어장치(700)가 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에 대하여 제어신호 등을 전송하도록 하거나, 상기 중앙제어장치(700)가 상기 복수의 분사모듈(600)이 보내주는 모듈정보를 수신할 수 있도록 하는 통신망이다. 따라서 상기 근거리통신망(500)은 RS-485 등과 같은 시리얼통신망이나 이더넷 등과 같이 유선통신망을 사용하는 것도 가능할 것이며, Wifi, 지그비, 블루투스 등과 같은 근거리 무선통신망을 사용하는 것도 물론 가능할 뿐만 아니라 저 전력 장거리 통신(Low Power Wide Area, LPWA) 등과 같은 사물인터넷(IoT)망을 사용하는 것 또한 가능하다.

한편, 상기 복수의 분사모듈(600)은 상기 용액공급망(400)에 연결되어 도로변 또는 구조물의 적정장소에 적정한 간격으로 분산 배치되어 도로면이나 구조물 등에 용액을 분사하는 수단으로서, 배치간격은 도로변일 경우 일반적으로 10m 내지 20m 간격이 적정하나 용액의 분사거리와 분사면적 등을 감안하여 배치되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 복수의 분사모듈(600) 각각은 노즐(610), 분사밸브(620), 밸브제어수단(640), 밸브구동수단(630), GPS수신기(650), 통신수단(660) 및 저장수단(670)을 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 노즐(610)은 상기 용액공급망(400)을 통하여 용액을 분사하는 수단이며, 상기 분사밸브(620)는 상기 노즐(610)에 대한 용액공급을 위해 개폐하는 수단인데, 상기 밸브구동수단(630)에 의하여 개방 또는 폐쇄된다. 상기 밸브구동수단(630)은 상기 밸브제어수단(640)에 의하여 작동되는데, 상기 밸브제어수단(640)은 상기 통신수단(660)에 의하여 수신되는 상기 중앙제어장치(700)의 신호에 의하여 제어되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 저장수단(670)은 디지털형태의 데이터 또는 정보 등을 수록하기 수단으로서 반도체메모리 형태로 하는 것이 가장 바람직하다. 그리고 상기 저장수단(670)에는 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에 대한 식별코드 즉 자신의 식별코드가 저장되도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 식별코드는 상기 중앙제어장치(700)에서 상기 복수의 분사모듈(600) 각각을 식별하기 위한 코드이기도 하며, 상기 복수의 분사모듈(600) 각각의 입장에서는 상기 중앙제어장치(700)에서 보내는 신호가 자신에게 보내는 신호인지 여부를 판단하기 위한 수단이기도 하다. 예를 들어, 상기 중앙제어장치(700)에서 상기 복수의 분사모듈(600) 중 하나에게 분사밸브를 개방하라는 신호를 전송하는 경우 해당 분사모듈(600)에 대한 식별코드가 포함된 밸브개방신호를 보내게 되며, 상기 밸브개방신호는 RS-485 직렬통신 등의 유선통신이나 Wifi 등과 같은 무선통신을 통하여 상기 복수의 분사모듈(600) 모두에 대하여 브로드캐스팅 되는데, 상기 밸브개방신호를 수신한 상기 복수의 분사모듈(600) 각각은 상기 밸브개방신호에 포함된 식별코드가 자신의 식별코드와 다를 경우 상기 밸브개방신호를 무시하며, 상기 밸브개방신호에 포함된 식별코드가 자신의 식별코드와 같을 경우 상기 밸브개방신호가 자신에게 전송된 것으로 판단하여 분사밸브(620)를 개방하게 된다. 반대로 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에서 상기 중앙제어장치(700)에 대하여 신호를 전송하는 경우에도 자신의 식별코드를 포함하여 전송하도록 함으로써 상기 중앙제어장치(700)는 상기 복수의 분사모듈(600) 중 어디에서 보낸 것인지를 식별할 수 있게 된다. 이와 같이 본 발명에 의한 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템에서는 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에 자신의 식별코드를 사용하도록 함으로서 RS-485 등과 같은 단순한 통신수단을 사용하더라도 상기 복수의 분사모듈(600) 각각을 용이하게 식별할 수 있게 해준다.

한편 상기 GPS수신기(650)는 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에서 자신이 위치한 곳의 고도정보 또는 좌표정보를 수신하기 위한 수단으로서, 상기 중앙제어장치(700)가 상기 복수의 분사모듈(600)에 대하여 모듈정보를 요청하는 경우 상기 복수의 분사모듈(600) 각각은 상기 모듈정보에 상기 GPS수신기(650)가 수신한 고도정보 또는 좌표정보를 포함하여 전송하도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 복수의 분사모듈(600) 각각은 상기 중앙제어장치(700)가 상기 모듈정보를 요청할 때마다 상기 GPS수신기(650)를 가동하여 고도정보 또는 좌표정보를 수집하도록 하는 것도 가능하지만, 상기 복수의 분사모듈(600) 각각이 자신의 위치에 최초로 설치될 때 또는 최초 설치 후 이동하여 설치되는 경우에는 이동하여 설치될 때, 상기 GPS수신기(650)를 가동하여 좌표정보 또는 고도정보를 수집하여 상기 저장수단(670)에 저장해 놓았다가 상기 중앙제어장치(700)가 상기 모듈정보를 요청할 때 상기 저장수단(670)에 저장된 좌표정보 또는 고도정보를 제공하도록 하는 것도 가능하다. 이 경우 상기 저장수단(670)에 저장된 좌표정보 또는 고도정보는 반복측정 등을 통하여 오차를 없앤 후 저장하도록 하는 것도 바람직하다. 예를 들면, 반복 측정된 값들을 입력받아, 유효한 측정값들에 대해 평균값을 산출한 후 유효한 측정값들의 표준편차를 산출하여 편차가 가장 큰 값부터 유효한 측정값에서 삭제하고 평균값을 재계산 하는 방법 또는 상기 평균값을 재계산 하는 방법을 반복 수행하여 그 평균값을 이용하는 방법 등을 사용할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이 상기 복수의 분사모듈(600) 각각은 상기 중앙제어장치(700)의 요청에 의하여 자신의 모듈정보를 전송하게 되는데, 상기 모듈정보에는 상기 GPS수신기(650)가 측정한 GPS값과 자신의 식별코드 및 자신의 분사모듈 상태정보를 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 GPS값에는 자신이 위치한 곳의 고도정보와 좌표정보가 포함되는데, 상기 중앙제어장치(700)의 요청에 따라 고도정보와 좌표정보가 모두 포함될 수도 있고 둘 중에 하나만 선택적으로 포함시킬 수도 있다. 그리고 상기 분사모듈 상태정보에는 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에 대한 작동상태나 오류정보 등이 포함될 수 있는데, 예를 들어 상기 분사밸브(620)가 개방되어 있는지 여부, 상기 밸브구동수단(630)이 정상적으로 작동 중인지 여부, 상기 GPS수신기(650)의 작동여부, 누수여부 또는 누설전류 값 등이 포함될 수 있다.

또한 상기 복수의 분사모듈(600) 각각은 상기 중앙제어장치(700)의 제어에 따라 상기 밸브구동수단(630)을 작동시켜 상기 분사밸브(620)를 개폐함으로써, 상기 용액공급망(400)을 통하여 공급되는 상기 용액을 상기 노즐(610)을 통하여 분사 또는 분사중단하게 된다.

한편, 상기 중앙제어장치(700)는 통상적으로 상기 펌프(200) 및 상기 동력장치(100) 등이 설치되는 펌프실 등의 장소에 설치되도록 하며, 정보저장수단(710), 경보수단(720), 원격통신수단(730) 및 근거리통신수단(740)을 포함하도록 하는 것이 바람직한데, 더욱 바람직하게는 상기 펌프(200) 및 상기 동력장치(100)를 비롯하여 상기 정보저장수단(710), 상기 경보수단(720), 상기 원격통신수단(730) 및 상기 근거리통신수단(740) 등에 대한 제어를 담당하는 제어수단(750)을 포함하도록 하고, 상기 중앙제어장치(700)가 설치되는 위치의 좌표정보와 고도정보를 파악할 수 있는 GPS수신수단(760)을 더 포함하도록 하는 것도 가능하다. 이 경우 상기 중앙제어장치(700)는 상기 GPS수신수단(760)이 수신한 좌표정보와 고도정보를 자신의 위치정보 및 고도정보로 하는 것이 바람직하다.

여기서 상기 원격통신수단(730)은 상기 중앙제어장치(700)가 원격망(810)을 통하여 원격지에 있는 관리서버(820) 또는 관리자단말기(830)와 통신할 수 있는 수단으로서, 상기 원격망(810)은 데이터통신이 가능한 유선전화망 또는 무선전화망 등 유무선의 공중데이터통신망을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 근거리통신수단(740)은 상기 중앙제어장치(700)가 상기 근거리통신망(500)을 통하여 상기 복수의 분사모듈(600) 각각과 통신할 수 있는 수단으로서, 상술한 바와 같이 상기 근거리통신망(500)은 RS-485 등과 같은 시리얼통신망이나 이더넷 등과 같이 유선 데이터통신망을 사용하는 것도 가능할 것이며, Wifi 등과 같은 무선데이터통신망이나 LPWA 등과 같은 사물인터넷(IoT)망을 사용하는 것도 가능하기 때문에 선택되는 근거리통신망(500)의 통신방식에 따라 상기 근거리통신수단(740)은 그 세부구성이 달라질 수 있을 것이다. 또한 상기 중앙제어장치(700)에는, 상기 제어수단(750)이 상기 동력장치(100), 펌프(200), 용액공급밸브(401) 및 바이패스밸브(402) 등을 제어하고 상기 공급압력계(404) 등으로 부터의 정보를 수집할 수 있도록 상기 제어망(701)에 연결되는 제어인터페이스(미도시)를 더 포함하도록 하는 것이 더욱 바람직할 것이다.

그리고 상기 정보저장수단(710)은 상기 복수의 분사모듈(600) 각각으로 부터 전송되는 모듈정보를 저장하는 등 상기 중앙제어장치(700)의 작동과정에서 발생되는 각종 정보를 저장하는 수단이다. 상기 정보저장수단(710) 또한 반도체메모리형태의 저장수단으로 하는 것이 바람직하나, 저장되는 정보량 등을 감안하여 하드디스크 타입으로 하는 것도 가능하다. 상기 정보저장수단(710)에는, 도로에 관한 상세정보를 파악할 수 있도록 도로정보도 저장되도록 하는 것도 바람직하다. 상기 도로정보는 공간정보 또는 지리정보 데이터베이스 또는 이로부터 추출 또는 가공된 정보를 이용하는 것이 가능할 것이며, 좌표에 따른 도로폭, 경사도, 차선 수 등 도로와 관련된 제반정보가 포함되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 경보수단(720)은 상기 중앙제어장치(700)가 발생시키는 각종 경보를 표시할 수 있는 수단으로서, 경보내용을 표시하기 위한 표시램프 또는 구체적인 내용까지 디스플레이하기 위한 LCD패널 등 디스플레이수단을 포함하도록 하는 것이 바람직하며, 경우에 따라서는 경보 음향 등을 같이 발생시키는 것도 가능하다.

한편 상기 중앙제어장치(700)는 용액분사 요청신호가 입력되는 경우, 상기 근거리통신망(500)을 통하여 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에 대하여 상기 모듈정보를 요청하도록 하는 것이 바람직한데, 상기 용액분사 요청신호는 상기 중앙제어장치(700)가 설치된 장소에서 관리자 등에 의한 로컬조작으로 입력될 수도 있으며, 상기 원격통신수단(730)을 통하여 상기 관리서버(820)나 상기 관리자단말기(830)에 의한 원격조작으로 입력될 수도 있도록 하는 것이 바람직하다. 뿐만 아니라 날씨정보나 측정정보 등과 연계한 별도의 판단시스템에 의하여 분사요청이 자동으로 입력되도록 하는 것도 가능하다. 즉, 일정온도 하에서 일정한 적설이 될 경우 용액분사시스템이 가동되도록 판단하는 시스템이 있는 경우 이와 연동하여 자동으로 용액분사 요청신호가 입력되도록 하는 것도 가능하다.

그리고 상기 중앙제어장치(700)가 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에 대하여 전송하는 모듈정보 요청신호는 브로드캐스팅 방식에 의하여 상기 복수의 분사모듈(600) 모두에 대하여 전송하도록 하는 것이 바람직하다. 또한 상기 중앙제어장치(700)가 상기 복수의 분사모듈(600) 각각으로 부터 상기 모듈정보를 수신하는 경우에는 이들을 상기 정보저장수단(710)에 저장하고, 상기 모듈정보를 이용하여 상기 용액공급망(400)에 대한 상태해석을 하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 중앙제어장치(700)는 상기 용액공급망(400)에 대한 상태해석을 통하여 상기 복수의 분사모듈(600) 각각과 상기 펌프(200)가 위치한 장소와의 고도 차이를 계산하고, 이를 이용하여 상기 복수의 분사모듈(600)에 각각에 대한 용액공급압력을 계산하게 된다. 즉, 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에서 상기 분사밸브(620)가 개방되었을 때, 상기 노즐(610)에서의 적정한 분사압력을 유지하기 위하여 상기 펌프(200)에서 얼마만큼의 용액공급압력으로 용액을 공급해야 하는지를 계산하게 되는데, 상기 고도차이의 계산결과에 따라 상기 분사모듈(600)이 위치한 장소에 대한 상기 고도차이가 큰 경우에는 가압시키고, 상기 고도차이가 마이너스인 경우 또는 상대적으로 낮은 고도의 경우에는 상대적으로 감압시키게 될 것이다.

도 2는 본 발명에서, 분사모듈이 위치한 고도에 따른 용액공급압력 조정을 설명하기 위한 사례를 도시한 도면인데, 이는 도로면의 진행방향에 따른 단면도로서 도로의 고도에 따른 변화를 보여주고 있다. 도 2의 사례에서와 같이 도로의 중간에 상기 펌프(200)가 Hp의 고도를 갖고 위치하여 있고 각각의 분사모듈들(600a 내지 600h)은 각각의 고도 Ha 내지 Hh를 가지고 있다. 여기서 분사모듈 600f의 고도 Hf가 상기 펌프(200)의 고도 Hp와 동일하다 하고, 이 도로에서 분사모듈(600) 노즐(610)에서 용액을 분사하기 위해 필요한 분사압력을 145psi라 할 때, 상기 용액공급관(400)의 관로손실을 무시하는 경우 상기 분사모듈 600f은 상기 펌프(200)과 동일한 고도에 있기 때문에, 상기 분사모듈 600f에 대한 상기 펌프(200)에서의 용액공급압력은 상기 분사압력과 같은 145psi가 될 것이다. 또한, 가장 높은 곳에 위치한 분사모듈 600b와 상기 펌프(200)와의 고도차이(Hb-Hp)가 35m라고 한다면, 상기 분사모듈 600b에 대한 용액공급압력은 상기 고도차이(Hb-Hp) 35m에 따른 압력 50psi(14.5 x 3.5)를 상기 분사압력 145psi에 가산하여 195psi가 될 것이다. 따라서 분사모듈 600f 및 분사모듈 600b 두 개에 대하여만 순차적으로 용액공급을 한다고 하는 경우, 분사모듈 600b의 분사밸브(620)만 개방되었을 때는 상기 펌프(200)에서 상기 용액공급관(400)으로 공급하는 용액에 대한 용액공급압력을 195psi로 공급하여야 하지만 분사모듈 600b의 분사밸브(620)가 폐쇄되고 분사모듈 600f의 분사밸브(620)만 개방된 경우에는 145psi의 압력으로 공급하여야 각각의 노즐(610)에서 분사되는 노즐의 분사압력이 동일하게 되어 분사거리도 동일하게 되므로 용액이 균일하게 살포된다. 이와 같은 방법으로 상기 각각의 분사모듈들(600a 내지 600h) 각각의 고도 Ha 내지 Hh와 상기 펌프의 고도 Hp와의 고도차이를 구하여 고도차이의 계산결과에 따라 상기 분사모듈(600)이 위치한 장소가 높은 경우에는 가압시키고 상대적으로 낮은 경우에는 상대적으로 감압시키게 되는 것인데, 각각의 분사모듈(600)에 대한 용액공급압력의 계산사례는 도 4에 도시되어 있다.

위에서 살펴본 바와 같이 상기 용액공급압력의 계산은 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에 대하여 계산하도록 하는 것이 바람직하다. 그러나 용액분사의 시간단축 또는 용액분사의 효율성 제고 등을 고려하여 상기 복수의 분사모듈(600)을 그룹별로 묶어서 그룹단위로 동시에 분사하도록 하는 경우가 있을 수 있다. 즉 분사모듈(600)들 중에서 각각의 고도가 서로 비슷하고 인근에 위치한 분사모듈(600)들끼리 다수의 분사모듈(600)들을 하나의 그룹으로 묶어서 그룹단위 별로 동시에 분사하게 하는 것도 가능한데, 이럴 경우에는 각각의 그룹에 속한 분사모듈(600)들의 개수와 평균고도 등을 감안하여 각각의 그룹단위로 용액공급압력을 계산하도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 의한 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템을 도로에 적용하는 경우에는, 상기 중앙제어장치(700)가 상기 용액공급망(400)에 대한 상태해석 시 좌표정보까지도 감안하여 상기 용액공급압력을 계산하도록 하는 것도 가능하다. 이 경우에는 상기 중앙제어장치(700)의 정보저장수단(710)에는 도로에 관한 상세정보를 포함하는 도로정보도 저장되도록 하는 것이 바람직한데, 상기 도로정보에는 도로 폭이나 도로의 경사도, 좌표에 따른 거리 등을 계산할 수 있는 경로정보가 포함되도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하는 경우 상기 펌프(200)로 부터 상기 복수의 분사모듈(600) 각각이 위치한 장소까지의 배관거리를 계산할 수 있기 때문에 고도정보와 함께 배관거리에 따른 수두손실을 감안하여 상기 용액공급압력을 계산하도록 하는 것이 가능해 진다. 뿐만 아니라 상기 복수의 분사모듈(600) 각각이 위치한 장소의 도로폭 등을 감안하여 상기 용액공급압력을 계산하도록 하는 것이 가능해 지므로 도로 폭이 넓은 경우에는 가압하여 사각지대가 없도록 하고, 도로 폭이 좁은 경우에는 감압하여 용액의 낭비 등이 없도록 할 수 있다. 이렇게 좌표정보 및 도로정보까지 감안하여 상기 용액공급망(400)에 대한 상태해석을 하는 경우에는 보다 정교한 제어를 통하여 에너지절감을 더욱 효율적으로 하는 것이 가능해 진다.

도 3에는 본 발명에서, 좌표정보 및 도로정보를 감안하여 용액공급망(400)에 대한 상태해석을 하는 경우를 설명하기 위한 사례를 도시한 것인데, 오르막길 구간은 오르막 차로로 인하여 다른 도로구간에 비하여 1개차선이 추가되어 더 넓은 도로 폭을 가지고 있는 도로를 사례로 들은 것이다. 이러한 구간에서 좌표정보 및 도로정보까지 감안하여 상기 용액공급망(400)에 대한 상태해석을 하는 경우, 상기 중앙제어장치(700)는 좌표정보 및 도로정보를 이용하여 각 분사모듈이 위치한 좌표와 도로의 경로정보를 이용하여 상기 펌프(200)부터 상기 각각의 분사모듈 600a 내지 600h 까지의 용액공급망(400) 배관거리인 La 내지 Lh를 계산해 낼 수 있을 것인데, 일반적으로 용액공급망(400)은 도로변을 따라 포설되므로 La 내지 Lh는 상기 좌표정보와 상기 도로정보에 포함된 도로의 경로정보를 이용하여 실제거리와 유사한 거리를 계산해 낼 수 있을 것이다. 이와 더불어 각각의 분사모듈 600a 내지 600h가 위치한 지점에서의 도로 폭인 Wa 내지 Wh 각각을 상기 도로정보에 포함된 도로 폭 정보를 이용하여 구해 낼 수 있을 것이다. 그리고 상기 중앙제어장치(700)는 상기 펌프(200)부터 각각의 분사모듈 600a 내지 600h 까지의 용액공급망(400)의 거리인 La 내지 Lh 만큼의 배관망 손실수두를 도 4에서 계산한 용액공급압력의 값에 가산하여 주도록 하는 것이 바람직한데, 상기 손실수두는 관로의 직경 및 종류 등에 따라 공지의 방법에 의하여 계산이 가능할 것이다. 또한 상기 도로 폭 정보를 이용하여 폭이 늘어난 구간에 해당하는 Wb 내지 We 까지의 구간에서는 도 4에서 계산한 용액공급압력의 값에 늘어난 비율만큼 가산하여 계산토록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 중앙제어장치(700)가 상기 용액공급망(400)에 대한 상태해석을 한 경우에는 상기 상태해석 결과에 따라, 상기 모듈정보를 전송한 분사모듈(600) 각각에 대한 밸브제어순서 및 상기 밸브제어순서에 따른 용액공급압력을 포함하는 용액분사스케줄을 생성하여 상기 정보저장수단(710)에 저장하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 용액분사스케줄이 생성된 뒤에 상기 중앙제어장치(700)는 상기 용액분사스케줄에 포함된 밸브제어순서에 따라 상기 근거리통신망(500)을 통하여 상기 모듈정보를 전송한 분사모듈(600) 각각에 대하여 상기 분사밸브(620)의 개폐를 순차적으로 제어하는 한편, 상기 용액분사스케줄에 포함된 용액공급압력에 따라 상기 동력장치(100), 상기 펌프(200)에 포함되는 바이패스밸브(402) 등을 제어하여 상기 용액공급압력을 조정하도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 중앙제어장치(700)가 상기 용액공급망(400)에 대한 상태해석 및 용액분사스케줄을 생성하는 경우, 상기 복수의 분사모듈(600) 중 상기 모듈정보를 전송하지 않거나 상기 분사모듈 상태정보가 정상이 아닌 분사모듈(600)이 있는 경우에는 해당 분사모듈(600)에 대한 모듈정보를 제외한 상태에서 상기 용액공급망(400)에 대한 상태해석을 하여 용액분사스케줄을 생성 하도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하는 경우, 오류로 인하여 정상작동이 되지 않는 분사모듈(600)에 대하여는 분사를 시도하지 않고 다음 분사모듈로 건너뛰어 분사할 수 있기 때문에, 오류가 발생한 분사모듈(600)에 대한 불필요한 작동시도를 사전에 차단할 수 있다. 따라서 불필요한 작동시도로 인하여 발생될 수 있는 분사시간 지연, 용액낭비 및 에너지 낭비 등을 예방할 수 있는 효과가 있다. 이와 더불어 모듈정보가 전송되지 않거나 분사모듈 상태정보가 정상이 아닌 모듈에 대하여는 해당 분사모듈(600)에 대한 식별정보와 오류내용을 포함하는 오류경보를 경보수단에 표시하고 상기 원격통신수단(730)을 통하여 관리서버(820) 또는 관리자단말기(830)에 대하여 알려주기 때문에, 용액분사시스템 가동 중에 작동불량이 발생한 분사모듈(600)들을 실시간으로 파악할 수 있고 이에 필요한 조치를 신속하게 해 줄 수 있는 효과가 있다. 즉, 해당 분사모듈(600)이 담당하는 도로면에 대하여 수작업으로 용액을 살포하거나 해당 분사모듈(600)에 대한 고장수리 등의 조치를 취할 수 있음으로서 고장발생 시에도 신속한 대응이 가능해 진다.

또한 상기 중앙제어장치(700)가 상기 분사모듈(600)로 부터 상기 모듈정보를 수신하는 경우, 상기 모듈정보가 상기 정보저장수단(710)에 저장된 이전 모듈정보 즉 직전 가동 시 수신했던 모듈정보와 동일한 경우에는 이전에 생성하였던 정보를 사용해도 무방하므로 상기 상태해석 및 상기 용액분사스케줄 생성을 생략하도록 하는 것이 가능하다. 이 경우 상기 정보저장수단(710)에 저장되어 있던 이전 용액분사스케줄 즉 직전에 사용되었던 용액분사스케줄에 따라 밸브개폐 제어 및 용액공급압력 조정을 하게 된다. 즉, 가동될 때마다 매번 분사모듈(600)로 부터 모듈정보를 수신하여 오류발생 등이 있는 분사모듈이 있는지를 확인하고, 오류발생 모듈들이 있는 경우 이들을 제외하고 용액공급망 상태해석 수행과 스케줄 작성을 하도록 하되, 변동사항이 없는 경우에는 이전 것을 그대로 사용하도록 함으로써 불필요한 작동 프로세스를 생략할 수 있도록 하는 것이다.

한편, 본 발명에 의한 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템에서는, 상기 중앙제어장치(700)가 생성하는 상기 용액분사스케줄에서 상기 밸브제어순서를 정함에 있어, 용액분사 효율 등을 감안하여 제어하는 것이 가능하다. 예를 들면 도로에서 차량의 진행방향을 따라 상기 분사모듈(600)의 분사밸브(620)가 순차적으로 개방되어 용액을 분사하도록 제어 할 수 있는 데, 이럴 경우 차량들이 먼저 분사된 용액을 지나치면서, 차량의 바퀴에 의하여 차량의 진행방향을 따라서 용액이 번져나갈 수 있으므로, 용액이 효율적으로 확산될 수 있게 된다. 도 4는 도 2에서 예를 들은 도로에서 진행방향을 따라서 상기 분사모듈(600)의 분사밸브(620)가 개방되는 경우의 분사스케줄을 보여주는 표로서, 도로의 진행방향에 따른 상기 분사모듈(600)들에 대한 밸브개방 순서와 이에 따른 용액공급압력이 나타나 있음을 알 수 있다.

반면에 상기 밸브제어순서를 고도가 높은 곳부터 순차적으로 분사되도록 제어할 수도 있는데, 통상적으로 고도가 높은 곳은 온도가 낮기 때문에 제설작업 순위가 상대적으로 높을 뿐만 아니라, 고지대에 분사하는 경우 분사된 용액이 중력에 의하여 저지대로 흐를 수 있으므로 고지대부터 분사하게 되는 경우에도 효율적으로 용액이 확산되게 할 수 있을 것이다. 도 5는 도 2에서 예를 들은 도로에서 도로의 고도가 높은 순으로 상기 분사모듈(600)의 분사밸브(620)가 개방되는 경우의 분사스케줄을 보여주는 표로서, 도로의 고도가 높은 분사모듈(600)부터 분사밸브(620)가 개방되도록 스케줄링 되어 있고 이에 따른 용액공급압력이 나타나 있음을 알 수 있다.

뿐만 아니라 상기 밸브제어순서를 도로경사도가 높은 곳부터 순차적으로 제어하는 것도 가능하다. 도로경사도가 높은 부분은 결빙 시 차량통행이 상대적으로 더 어렵기 때문에 가장 먼저 분사되도록 하여야 하는 시급한 부분이인데, 도로경사도가 높은 곳부터 순차적으로 제어하는 것은 시급한 부분부터 제설작업이 되도록 하는 밸브제어순서이다. 이와 같이 본 발명에 의한 용액분사시스템은 지능형 제어를 통하여 효율적인 우선순위에 따라 분사되므로 용액이 신속하게 확산될 수 있는 등의 효과를 거둘 수 있게 된다.

그리고 본 발명에 의한 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템에서는, 상기 복수의 분사모듈(600) 중 상기 용액공급망(400)의 종단에 설치되는 분사모듈(600)에 종단압력을 측정하는 종단압력센서(680)를 더 포함하도록 하는 것도 가능하다. 이 경우 상기 용액공급망(400)의 종단에 설치되는 분사모듈(600)에서 상기 중앙제어장치(700)로 전송하는 모듈정보에 상기 종단압력을 더 포함하도록 하고, 상기 정보저장수단(710)에는 상기 용액공급압력 대비 정상적인 종단압력정보를 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하는 경우, 상기 중앙제어장치(700)는 상기 용액분사스케줄에 따라, 상기 복수의 분사모듈(600)에 각각에 대한 밸브개폐를 순차적으로 제어할 때, 상기 종단압력이 상기 정상적인 종단압력정보에 비하여 일정 값 이상으로 낮은 경우에는 용액공급망(400) 중 어딘가에서 누수가 되는 누수상태로 판단할 수 있고, 누수경보를 상기 경보수단에 표시할 수 있으며, 상기 종단압력이 상기 정상적인 종단압력정보에 비하여 일정 값 이상으로 높은 경우에는, 그 당시 분사밸브(620)가 개방된 분사모듈(600) 또는 분사모듈(600) 그룹 중 하나에서 작동오류가 있는 상태로 판단할 수 있고, 해당 분사모듈 또는 분사모듈그룹의 식별정보가 포함된 분사모듈 작동오류경보를 상기 경보수단(720)에 표시할 수 있게 된다. 상기 중앙제어장치(700)는 상기 분사모듈 작동오류경보 또는 상기 누수경보가 발생한 경우 이를 상기 원격통신수단(730)을 통하여 상기 관리서버(820) 또는 상기 관리자단말기(830)에 대하여도 즉시 전송하도록 하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 의한 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템에서는, 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에 누설전류센서(미도시)를 더 포함하도록 하는 것도 바람직하다. 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에 누설전류센서가 포함되는 경우에 상기 중앙제어장치(700)는 상기 복수의 분사모듈(600) 중 하나 이상에서 누설전류가 일정 값 이상인 경우에는 해당 분사모듈(600)의 식별정보를 포함하는 누전경보를 상기 경보수단에 표시하고, 상기 누전경보를 상기 원격통신수단을 통하여 상기 관리서버(820) 또는 상기 관리자단말기(830)에 대하여 전송하도록 하는 것이 바람직하다.

한편 도 6은 본 발명에 의한 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템에서 각 구성요소의 작동과정으로 보여주는 순서도이다. 이하에서는 도 6을 이용하여 본 발명에 포함되는 각각의 구성요소들에 대한 작동과정을 설명한다. 도 6에서 보는 바와 같이 상기 중앙제어장치(700)는 용액분사 요청신호가 입력되기를 기다리다가(s101 단계) 로컬조작 또는 원격조작에 의하여 용액분사 요청신호가 입력되는 경우, 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에 대하여 모듈정보를 요청하는 신호를 전송한다(s102 단계). 상기 중앙제어장치(700)로부터 모듈정보를 요청받은 상기 복수의 분사모듈(600) 각각은 자신의 식별코드와 GPS정보 및 분사모듈 상태정보 등을 포함하는 모듈정보를 생성하여 상기 중앙제어장치(700)에 전송하게 되며(s103 단계), 상기 모듈정보를 전송받은 상기 중앙제어장치(700)는 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에서 전송된 상기 모듈정보들이 이전 작동 시 전송받은 것과 동일한지를 비교하는 과정을 수행하게 된다(s104 단계). 상기 중앙제어장치(700)는 상기 모듈정보 둥 하나 이상에서 이전 작동 시 전송받은 것과 동일하지 않은 것이 있다고 판단되는 경우에는 용액공급망에 대한 상태해석을 수행한 후(s105 단계), 용액공급망 상태해석 결과에 따라 용액분사스케줄을 생성하며(s106 단계), 생성된 용액분사스케줄을 상기 정보저장수단(710)에 저장하도록 하는 것이 바람직하다(s107 단계). 그러나 상기 s104 단계에서의 비교결과 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에서 전송된 상기 모듈정보들 모두가 이전 작동 시 전송받은 것과 동일한 경우에는 상기 정보저장수단(710)에 저장되어 있는, 직전 가동 시 사용하였던 용액분사스케줄을 적용하도록 하는 것이 바람직하다(s108단계). 상기 s107 단계 또는 상기 s108 단계 이후에 상기 중앙제어장치(700)는 상기 용역분사스케줄에 따라 각각의 분사모듈(600)에 순차적으로 밸브개폐 제어신호를 전송하며(s110 단계), 상기 분사모듈(600) 각각은 상기 중앙제어장치(700)의 제어신호에 따라 분사밸브(620)를 개방 또는 폐쇄하여(s110 단계) 용액을 분사 또는 분사중단하게 된다(s111 단계). 이와 더불어 상기 중앙제어장치(700)는 상기 용액분사스케줄에 따라 펌프(200) 및/또는 동력장치(100) 등을 조정하는 용액공급압력신호를 전송하며(s112 단계), 상기 동력장치(100)와 상기 펌프(200)는 상기 중앙제어장치(700)의 조정에 따라 용액공급밸브(401) 및 바이패스밸브(402) 등을 조절하여 상기 중앙제어장치(700)가 정해준 용액공급압력으로 상기 용액공급망(400)을 통하여 용액을 공급하게 된다(s113 단계).

그리고 도 7은 본 발명에 의한 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템에서 원격조작 등에 의한 점검기능이 작동되는 경우의 순서도이다. 이하에서는 도 7을 이용하여 점검기능이 작동되는 순서를 설명한다. 도 7에서 보는 바와 같이 상기 중앙제어장치(700)는 모듈점검 요청신호가 입력되거나(s201 단계), 사전에 미리 정해진 모듈점검스케줄에 의한 시간이 도달한 경우(s202 단계), 상기 복수의 분사모듈(600) 각각에 대하여 모듈정보를 요청하는 신호를 전송한다(s203 단계). 상기 중앙제어장치(700)로부터 모듈정보를 요청받은 상기 복수의 분사모듈(600) 각각은 자신의 식별코드와 GPS정보 및 분사모듈 상태정보 등을 포함하는 모듈정보를 생성하여 상기 중앙제어장치(700)에 전송하게 되며(s204 단계), 상기 중앙제어장치(700)는 상기 복수의 분사모듈(600)로부터 상기 모듈정보를 수신하는 경우, 상기 복수의 분사모듈(600) 중 하나 이상에서 상기 모듈정보가 전송되지 않거나(s205 단계) 상기 분사모듈 상태정보 중 하나 이상이 비정상으로 판단되는 경우에는(s206 단계) 해당 분사모듈에 대한 식별정보와 오류내용을 포함하는 오류경보를 상기 경보수단(720)에 표시하고(s208 단계), 상기 오류경보를 상기 원격통신수단(810)을 통하여 상기 관리서버(820) 또는 상기 관리자단말기(830)에 대하여 전송하도록 하고, 상기 오류경보를 전송받은 상기 관리서버(820) 또는 상기 관리자단말기(830)는 상기 오류경보를 자신의 디스플레이화면 등에 표시하도록 하는 것이 바람직하다(s210 단계). 한편 상기 s205 단계 및 상기 s206 단계에서 상기 복수의 분사모듈(600) 모두에서 모듈정보가 전송되고(s205 단계) 분사모듈 상태정보가 비정상인 분사모듈(600)이 없는 경우에는 상기 복수의 분사모듈(600) 모두가 정상작동 중이라는 내용의 신호를 상기 관리서버(820) 또는 상기 관리자단말기(830)에 전송하도록 하는 것이 바람직하다(s207 단계).

상술한 여러 가지 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 동력장치
200 펌프
300 저장탱크
400 용액공급망
401 용액공급밸브 402 바이패스밸브
403 순환배관 404 공급압력계
500 근거리통신망
600 분사모듈
610 노즐 620 분사밸브
630 밸브구동수단 640 밸브제어수단
650 GPS수신기 660 통신수단
670 저장수단
700 중앙제어장치
710 정보저장수단 720 경보수단
730 원격통신수단 740 근거리통신수단
750 제어수단 760 GPS수신수단
810 원격망
820 관리서버 830 관리자단말기

Claims (9)

1. 동력장치, 펌프, 저장탱크, 용액공급망, 근거리통신망, 복수의 분사모듈 및 중앙제어장치를 포함하는 용액분사시스템에 있어서,
   상기 동력장치는 상기 중앙제어장치의 제어에 따라 가동되어 상기 펌프에 회전력을 부여하며;
   상기 펌프는 상기 저장탱크에 저장된 용액을 상기 용액공급망을 통하여 송출하며;
   상기 용액공급망은 상기 펌프가 송출하는 상기 용액을 상기 복수의 분사모듈 각각에 대하여 공급하며;
   상기 근거리통신망은 상기 복수의 분사모듈 각각과 상기 중앙제어장치 상호간에 전송되는 신호를 전달하며;
   상기 복수의 분사모듈 각각은
   - 노즐, 분사밸브, 밸브제어수단, 밸브구동수단, GPS수신기, 통신수단 및 자신의 식별코드가 저장된 저장수단을 포함하며,
   - 상기 GPS수신기가 측정한 GPS값, 상기 식별코드 및 분사모듈 상태정보를 포함하는 모듈정보를 상기 중앙제어장치의 요청에 따라 전송하며,
   - 상기 중앙제어장치의 제어에 따라 상기 분사밸브를 개폐하여 상기 용액공급망을 통하여 공급되는 상기 용액을 상기 노즐을 통하여 분사 또는 분사중단하며;
   상기 중앙제어장치는
   - 정보저장수단, 경보수단, 관리서버 또는 관리자단말기와 통신할 수 있는 원격통신수단 및 상기 복수의 분사모듈 각각과 통신할 수 있는 근거리통신수단을 포함하며,
   - 로컬조작 또는 상기 원격통신수단을 통한 원격조작에 의하여 용액분사 요청이 입력되는 경우, 상기 근거리통신망을 통하여 상기 복수의 분사모듈 각각에 대하여 상기 모듈정보를 요청하며,
   - 상기 모듈정보를 수신하는 경우에는 상기 정보저장수단에 저장하고, 상기 모듈정보를 이용하여 상기 용액공급망에 대한 상태해석을 하며,
   - 상기 상태해석에 따라, 상기 모듈정보를 전송한 분사모듈 각각에 대한 밸브제어순서 및 상기 밸브제어순서에 따른 용액공급압력을 포함하는 용액분사스케줄을 생성하여 상기 정보저장수단에 저장하며,
   - 상기 용액분사스케줄에 따라, 상기 근거리통신망을 통하여 상기 모듈정보를 전송한 분사모듈 각각에 대한 밸브개폐를 순차적으로 제어하면서, 상기 동력장치 및 상기 펌프를 제어하여 상기 분사밸브가 개방되는 분사모듈에 따라 상기 용액공급압력을 조정하며;
   상기 GPS값에는 상기 복수의 분사모듈 각각이 위치한 지점에 대한 고도정보 및 좌표정보를 포함하며, 상기 용액분사스케줄에 포함되는 상기 용액공급압력은, 상기 복수의 분사모듈 각각에서 고도와 관계없이 일정한 분사압력으로 용액이 분사될 수 있도록, 상기 고도정보를 반영하여 산출된 값으로서, 상기 복수의 분사모듈 각각과 상기 펌프가 위치한 장소와의 고도차이 따라 계산된 상기 복수의 분사모듈 각각에 대한 용액공급압력을 반영한 것이며;
   상기 중앙제어장치는 상기 모듈정보를 수신하는 경우 상기 모듈정보가 상기 정보저장수단에 저장된 이전 모듈정보와 동일한 경우에는 상기 상태해석 및 상기 용액분사스케줄 생성을 생략하며, 상기 정보저장수단에 저장되어 있는 이전 용액분사스케줄에 따라, 상기 근거리통신망을 통하여 상기 모듈정보를 전송한 분사모듈 각각에 대한 밸브개폐를 순차적으로 제어하면서, 상기 동력장치 및 상기 펌프를 제어하여 상기 용액공급압력을 조정하는 것; 을 특징으로 하는, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 중앙제어장치가 상기 모듈정보를 수신하는 경우 중 상기 복수의 분사모듈 중 하나 이상에서 상기 모듈정보가 전송되지 않거나 상기 분사모듈 상태정보가 정상이 아닌 경우에는,
   - 해당 분사모듈에 대한 모듈정보를 제외하고 상기 용액공급망에 대한 상태해석 및 상기 용액분사스케줄 작성을 하며,
   - 상기 해당 분사모듈에 대한 식별정보와 오류내용을 포함하는 오류경보를 상기 경보수단에 표시하며,
   - 상기 오류경보를 상기 원격통신수단을 통하여 상기 관리서버 또는 상기 관리자단말기에 대하여 전송하는 것을 특징으로 하는, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템
   
5. 제1항에 있어서,
   - 상기 용액은 도로면에 분사되는 것으로서, 상기 정보저장수단에는 도로정보를 포함하며,
   - 상기 중앙제어장치는 상기 모듈정보를 수신하는 경우 상기 도로정보와 상기 GPS값을 이용하여 상기 복수의 분사모듈 각각이 위치한 지점에 대한 도로 폭, 도로경사도 및 상기 펌프로부터 상기 복수의 분사모듈 각각까지의 거리를 계산하여 상기 모듈정보와 함께 상기 정보저장수단에 저장하고, 상기 모듈정보, 상기 도로 폭, 상기 도로경사도 및 상기 거리를 이용하여 상기 용액공급망에 대한 상태해석을 하며,
   - 상기 용액분사스케줄에 포함되는 상기 용액공급압력은, 상기 고도정보, 상기 거리 및 상기 도로 폭을 반영하여 산출된 값인 것을 특징으로 하는, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템
   
6. 제5항에 있어서 상기 밸브제어순서는,
   - 도로의 진행방향을 따라 순차적으로 제어하는 순서이거나,
   - 상기 고도가 높은 곳부터 순차적으로 제어하는 순서이거나 또는
   - 상기 도로경사도가 높은 곳부터 순차적으로 제어하는 순서인 것을 특징으로 하는, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템
   
7. 제1항 또는 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   - 상기 복수의 분사모듈 중 상기 용액공급망의 종단에 설치되는 분사모듈에는 종단압력을 측정하는 종단압력센서를 더 포함하며,
   - 상기 용액공급망의 종단에 설치되는 분사모듈에서 상기 중앙제어장치에 전송하는 모듈정보에는 상기 종단압력을 더 포함하며,
   - 상기 정보저장수단에는 상기 용액공급압력 대비 정상적인 종단압력정보를 더 포함하며,
   - 상기 중앙제어장치는 상기 용액분사스케줄에 따라, 상기 복수의 분사모듈에 각각에 대한 밸브개폐를 순차적으로 제어하는 경우로서, 상기 종단압력이 상기 정상적인 종단압력정보에 비하여 일정 값 이상으로 낮은 경우에는 용액공급망 누수상태로 판단하여 누수경보를 상기 경보수단에 표시하고, 상기 종단압력이 상기 정상적인 종단압력정보에 비하여 일정 값 이상으로 높은 경우에는 밸브개방으로 제어된 분사모듈의 작동오류상태로 판단하여 해당 분사모듈의 식별정보가 포함된 분사모듈 작동오류경보를 상기 경보수단에 표시하며,
   - 상기 분사모듈 작동오류경보 또는 상기 누수경보를 상기 원격통신수단을 통하여 상기 관리서버 또는 상기 관리자단말기에 대하여 전송하는 것을 특징으로 하는, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템
   
8. 제1항 또는 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   - 상기 복수의 분사모듈 각각은 누설전류센서를 더 포함하며,
   - 상기 모듈정보에는 누설전류정보를 더 포함하며,
   - 상기 중앙제어장치는 상기 복수의 분사모듈 중 하나 이상에서 누설전류가 일정 값 이상인 경우에는 해당 분사모듈의 식별정보를 포함하는 누전경보를 상기 경보수단에 표시하고,
   - 상기 누전경보를 상기 원격통신수단을 통하여 상기 관리서버 또는 상기 관리자단말기에 대하여 전송하는 것을 특징으로 하는, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템
   
9. 제1항 또는 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서 상기 중앙제어장치는,
   - 로컬조작, 상기 원격통신수단을 통한 원격조작 또는 정해진 점검스케줄에 따라 모듈점검 요청신호가 입력되는 경우, 상기 근거리통신망을 통하여 상기 복수의 분사모듈 각각에 대하여 상기 모듈정보를 요청하며,
   - 상기 모듈정보를 수신하는 경우, 상기 복수의 분사모듈 중 하나 이상에서 상기 모듈정보가 전송되지 않거나 상기 분사모듈 상태정보가 정상이 아닌 경우에는 해당 분사모듈에 대한 식별정보와 오류내용을 포함하는 오류경보를 상기 경보수단에 표시하고,
   - 상기 오류경보를 상기 원격통신수단을 통하여 상기 관리서버 또는 상기 관리자단말기에 대하여 전송하는 것을 특징으로 하는, 지능형으로 제어되는 에너지절약형 용액분사시스템

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