KR101925807B1 - 멀티미디어 정보와 cps 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터널 내부에 설치 구성된 자동화재탐지설비로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 어느 하나의 감지 정보를 획득할 경우에 카메라부로부터 촬영 영상 정보와 감지 정보를 터널자율운영관리사무소서버로 송출하여 터널자율운영관리사무소에 상주하고 있는 관리자로 하여금 터널사고조치설비에 대한 동작 원격 제어신호를 획득하여 이에 따라 즉각적으로 초동 대응할 수 있도록 하며, 자동화재탐지설비로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 적어도 두 개 이상의 감지 정보를 획득할 경우에 설정된 이벤트 판단 조건에 위배되는 경우, 터널사고조치설비에 동작 명령 신호를 송출하여 자율 조치를 수행하고, 카메라부로부터 촬영된 촬영 영상 정보와 두 개 이상의 감지 정보 및 자율 조치한 동작 정보를 터널자율운영관리사무소서버로 송출하여 터널자율운영관리사무소에 상주하고 있는 관리자로 하여금 설정된 제1시간 내에 유관기관으로 후속 조치를 요청하지 않을 경우에 터널관리사무소서버에서 유관기관으로 자동적으로 후속 조치를 요청하여 초기 진압을 수행할 수 있도록 함으로써, 2차 및 3차 사고를 미연에 방지하고, 사태 수습을 신속하게 하여 인명 피해와 재산 피해를 최소화하기 위한 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템에 관한 것이다.

Description

멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템{Tunnel Autonomous operating system based Embedded using Multimedia and CPS Technology}

본 발명은 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터널 내부에 설치 구성된 자동화재탐지설비로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 어느 하나의 감지 정보를 획득할 경우에 카메라부로부터 촬영 영상 정보와 감지 정보를 터널자율운영관리사무소서버로 송출하여 터널자율운영관리사무소에 상주하고 있는 관리자로 하여금 터널사고조치설비에 대한 동작 원격 제어신호를 획득하여 이에 따라 즉각적으로 초동 대응할 수 있도록 하며, 자동화재탐지설비로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 적어도 두 개 이상의 감지 정보를 획득할 경우에 설정된 이벤트 판단 조건에 위배되는 경우, 터널사고조치설비에 동작 명령 신호를 송출하여 자율 조치를 수행하고, 카메라부로부터 촬영된 촬영 영상 정보와 두 개 이상의 감지 정보 및 자율 조치한 동작 정보를 터널자율운영관리사무소서버로 송출하여 터널자율운영관리사무소에 상주하고 있는 관리자로 하여금 설정된 제1시간 내에 유관기관으로 후속 조치를 요청하지 않을 경우에 터널관리사무소서버에서 유관기관으로 자동적으로 후속 조치를 요청하여 초기 진압을 수행할 수 있도록 함으로써, 2차 및 3차 사고를 미연에 방지하고, 사태 수습을 신속하게 하여 인명 피해와 재산 피해를 최소화하기 위한 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템에 관한 것이다.

종래 기술에 따르면, 국도상의 터널은 지역적으로 원거리에 산재해 있고 터널내 감시를 위한 시설이 불충분하여 관리자가 터널내 상황을 신속히 파악할 수 없었으며, 비상시 효과적인 대응이 곤란하였다.

즉, 도로상에 형성된 터널은 외부 환경과 독립된 환경속에 있기 때문에, 운전자 또는 터널 관리자가 터널 내부로 이동하여 터널 내부의 환경을 관찰하지 않고는 터널 내부의 환경, 예를 들면 차량 사고, 공기 중 유해가스, 먼지 및/또는 매연의 함량, 또는 화재발생의 여부 등을 판단하기가 매우 어려웠다.

특히, 터널 내에서의 화재발생시에는 대형 인명피해 및 물적 손실은 물론 국가 경제에 미치는 손실도 방대해지게 되므로, 차량 사고, 공기중 유해가스, 먼지 및/또는 매연, 또는 화재발생 등의 터널 재해에 대한 종합적인 방재대책이 마련되어야 한다.

구체적으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 터널 방재시스템은 PLC(Programmabel logic controller) 방식으로서, 환경, 유고 상황, 화재, 전력 등을 계측하여 이를 통합 터널관리센터로 전용회선을 이용하여 송출하면 통합 터널관리센터에서는 관리자가 수많은 터널 현장들을 눈으로 보면서 비교, 분석, 판단하게 되고, 문제 발생시 원격 제어 신호를 해당 터널 방재설비로 제공하는 방식이었다.

따라서, 관리자가 모든 터널 현장을 관리하기 때문에 잠시 자리를 비우는 사이에 사고가 발생하는 경우도 있을 수 있으며, 전용회선이 낙뢰 등으로 파손되게 되면 통신 두절 상태가 되어 원격 제어 및 원격 모니터링 자체가 불가능하게 되었으며, 현장 시설물이 증가하게 되면 관리소 시설물도 동시에 증가되어야 하므로 ㄱ관리 대상이 추가될수록 이에 따른 인원 증가도 필요하게 되었다.

좀 더 구체적으로 종래의 터널 방재시스템의 문제점을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

첫째, 비상경보신호의 외부송출이 이루어지지 못하고 있어 긴급구조기관(병원, 소방서, 경찰서 등)의 신속한 출동유도와 후방차량의 진입통제를 위한 비상경보 설비의 설치 효과가 반감되고 있다.

둘째, 정보표지판에 실시간으로 정보를 입력할 수 없기 때문에 비상상황 발생시 후방차량에 대한 통보기능을 수행할 수 없어 그 효과가 미미하다.

셋째, 터널에 대한 전력공급이 차단되어 정전이 발생할 경우, 비상전력 공급시설의 용량이 소진되기 전에 복구가 이루어져야 하나, 현재의 방재시스템으로는 사태감지가 자동적으로 이루어지지 않고 있어 즉각적인 대응이 어렵다.

넷째, 터널 내에 설치된 카메라를 24시간 내내 촬영할 수도 있으며, 필요에 따라 사고 발생시에 영상을 송출할 수 있도록 구성하여 전체 시스템 운영의 전력 소비 및 방대한 데이터 축척에 따른 추가 비용을 감소시킬 수 없다.

다섯째, 유고 상황 발생시 자동으로 재해방재설비를 작동시켜 신속히 대처할 수 있는 기술이 없어서 인명 피해 및 대규모의 시설파괴를 야기시킬 수밖에 없다.

따라서, 터널 내에서 차량 사고, 공기 중 유해가스, 먼지 및/또는 매연, 또는 화재발생 등의 재해시, 인명피해를 최소화함은 물론 터널 손상에 따른 일정기간 터널 폐쇄로 국가물류체계에 큰 혼란을 초래할 수 있는 터널재해의 예방 및 대처 방법이 필수적으로 강구되어야 할 것이다.

(선행문헌) 대한민국공개특허 제10-2006-0000146호

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 터널 내부에 설치 구성된 자동화재탐지설비로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 어느 하나의 감지 정보를 획득할 경우에 카메라부로부터 촬영 영상 정보와 감지 정보를 터널자율운영관리사무소서버로 송출하여 터널자율운영관리사무소에 상주하고 있는 관리자로 하여금 터널사고조치설비에 대한 동작 원격 제어신호를 획득하여 이에 따라 즉각적으로 초동 대응할 수 있도록 하며, 자동화재탐지설비로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 적어도 두 개 이상의 감지 정보를 획득할 경우에 설정된 이벤트 판단 조건에 위배되는 경우, 터널사고조치설비에 동작 명령 신호를 송출하여 자율 조치를 수행하고, 카메라부로부터 촬영된 촬영 영상 정보와 두 개 이상의 감지 정보 및 자율 조치한 동작 정보를 터널자율운영관리사무소서버로 송출하여 터널자율운영관리사무소에 상주하고 있는 관리자로 하여금 설정된 제1시간 내에 유관기관으로 후속 조치를 요청하지 않을 경우에 터널관리사무소서버에서 유관기관으로 자동적으로 후속 조치를 요청하여 초기 진압을 수행할 수 있도록 함으로써, 2차 및 3차 사고를 미연에 방지하고, 사태 수습을 신속하게 하여 인명 피해와 재산 피해를 최소화하는데 있다.

본 발명의 제2 목적은 차량통행감지용광센서장치(400)를 구성하여 차량통행감지용광센서장치(400)에 의해 차량 통행을 감지하여 특정 차량의 움직임이 설정된 시간 동안 변화가 없는지를 판단하여 변화가 없을 경우에 이상 상태로 판단하여 비상 신호를 터널사고조치설비 중 사고상황알림장치로 제공함으로써, 터널 내로 진입하고 있는 운전자에게 미리 알려줄 수 있도록 함으로써, 2차적으로 발생하는 사고나 교통 혼잡을 미연에 방지하여 교통 흐름을 원활히 하도록 하는데 있다.

본 발명의 제3 목적은 각 지역별로 개별 관리되고 있던 자동화재탐지설비와 터널사고조치설비들을 터널관리사무소에서 통합하여 관리하도록 하여 관리 신속성과 효율성을 극대화하여 다수의 터널에서 동시 다발적인 사고 발생시에 산재된 터널사고조치설비들을 통합적이고 유기적으로 동작시켜 사고 상황에 따른 전달 및 후속 조치를 원활하고 정확하게 하여 피해를 최소화할 수 있도록 하는데 있다.

즉, CPS기반RTU로부터 송출되는 사고에 대한 감지 정보를 터널관리사무소서버에서 획득하여 유관기관으로 후속 조치 요청 정보를 제공함으로써, 터널 관리사무소 혹은 통합 터널 관리센터 및 유관 기관에서 현재 사고 종류와 현재 사고 조치를 파악하고 후속조치를 효과적으로 수행토록 함으로써, 터널 재해에 대한 종합적인 방재 대책을 마련할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템은,

어느 한 자동화재탐지설비(110)로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 어느 하나의 감지 정보를 획득할 경우에, 해당 자동화재탐지설비가 설치 구성된 위치를 관할하는 카메라부(120)에 프리셋 신호를 송출하여 획득한 촬영 영상 정보와 해당 어느 하나의 감지 정보를 매칭시킨 제1자율운영모드이벤트정보를 생성하여 터널관리사무소서버(200)로 송출하고,

어느 한 자동화재탐지설비로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 적어도 두 개 이상의 감지 정보를 획득할 경우에, 설정된 이벤트 판단 조건 정보와 비교하여 이벤트 판단 조건에 위배되는 경우, 터널 사고로 판단하여 터널사고조치설비(130)에 동작 명령 신호를 송출하여 터널 사고에 대한 자율 조치를 수행하고, 해당 자동화재탐지설비(110)가 설치 구성된 위치를 관할하는 카메라부(120)에 프리셋 신호를 송출하여 획득한 촬영 영상 정보와 해당 두 개 이상의 감지 정보와 자율 조치한 동작 정보를 매칭시킨 제2자율운영모드이벤트정보를 생성하여 터널관리사무소서버(200)로 송출하고,

터널관리사무소서버(200)로부터 제1자율운영모드이벤트정보에 따른 터널사고조치설비에 대한 동작 원격 제어신호를 획득할 경우에 해당 터널사고조치설비(130)로 동작 명령 신호를 송출하기 위해 터널마다 설치 운영되는 CPS기반RTU(100)와,

CPS기반RTU(100)로부터 제1자율운영모드이벤트정보를 획득할 경우에 어느 하나의 감지 정보와 촬영 영상 정보 중 적어도 하나 이상을 화면에 출력시키고, 관리자에 의해 원격제어 선택이 이루어지면 터널사고조치설비(130)에 대한 동작 원격 제어신호를 해당 CPS기반RTU(100)로 송출하며,

상기 CPS기반RTU(100)로부터 제2자율운영모드이벤트정보를 획득할 경우에 두 개 이상의 감지 정보와 자율 조치한 동작 정보와 촬영 영상 정보 중 적어도 하나 이상을 화면에 출력시키고, 설정된 제1시간 내에 관리자에 의해 유관기관단말기(300)로의 후속 조치 요청이 이루어지지 않는 경우에 유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청 정보를 자동 송출하기 위한 터널관리사무소서버(200)를 포함한다.

이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템은,

터널 내부에 설치 구성된 자동화재탐지설비로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 어느 하나의 감지 정보를 획득할 경우에 카메라부로부터 촬영 영상 정보와 감지 정보를 터널자율운영관리사무소서버로 송출하여 터널자율운영관리사무소에 상주하고 있는 관리자로 하여금 터널사고조치설비에 대한 동작 원격 제어신호를 획득하여 이에 따라 즉각적으로 초동 대응할 수 있도록 하며, 자동화재탐지설비로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 적어도 두 개 이상의 감지 정보를 획득할 경우에 설정된 이벤트 판단 조건에 위배되는 경우, 터널사고조치설비에 동작 명령 신호를 송출하여 자율 조치를 수행하고, 카메라부로부터 촬영된 촬영 영상 정보와 두 개 이상의 감지 정보 및 자율 조치한 동작 정보를 터널자율운영관리사무소서버로 송출하여 터널자율운영관리사무소에 상주하고 있는 관리자로 하여금 설정된 제1시간 내에 유관기관으로 후속 조치를 요청하지 않을 경우에 터널관리사무소서버에서 유관기관으로 자동적으로 후속 조치를 요청하여 초기 진압을 수행할 수 있도록 함으로써, 2차 및 3차 사고를 미연에 방지하고, 사태 수습을 신속하게 하여 인명 피해와 재산 피해를 최소화하는 초동 진압 효과를 발휘하게 된다.

또한, 차량통행감지용광센서장치(400)를 구성하여 차량통행감지용광센서장치(400)에 의해 차량 통행을 감지하여 특정 차량의 움직임이 설정된 시간 동안 변화가 없는지를 판단하여 변화가 없을 경우에 이상 상태로 판단하여 비상 신호를 터널사고조치설비 중 사고상황알림장치로 제공함으로써, 터널 내로 진입하고 있는 운전자에게 미리 알려줄 수 있도록 함으로써, 2차적으로 발생하는 사고나 교통 혼잡을 미연에 방지하여 교통 흐름을 원활히 하도록 하는 것이다.

또한, 각 지역별로 개별 관리되고 있던 자동화재탐지설비와 터널사고조치설비들을 터널관리사무소에서 통합하여 관리하도록 하여 관리 신속성과 효율성을 극대화하여 다수의 터널에서 동시 다발적인 사고 발생시에 산재된 터널사고조치설비들을 통합적이고 유기적으로 동작시켜 사고 상황에 따른 전달 및 후속 조치를 원활하고 정확하게 하여 피해를 최소화하는 효과를 발휘한다.

즉, 즉, CPS기반RTU로부터 송출되는 사고에 대한 감지 정보를 터널관리사무소서버에서 획득하여 유관기관으로 후속 조치 요청 정보를 제공함으로써, 터널 관리사무소 혹은 통합 터널 관리센터 및 유관 기관에서 현재 사고 종류와 현재 사고 조치를 파악하고 후속조치를 효과적으로 수행토록 함으로써, 터널 재해에 대한 종합적인 방재 대책을 마련할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

도 1 은 종래의 터널 방재시스템을 간략하게 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템의 전체 구성도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템의 평상시 화면 예시도이며, 도 4는 터널 사고 발생시, 터널 위치가 표시된 지도, 각 터널마다 출력되는 영상 화면 및 제어 버튼 예시도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템의 CPS기반RTU(100) 블록도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템의 터널관리사무소서버(200) 블록도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템의 전체 구성도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템의 상시이벤트정보자율판단부(150) 블록도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템의 통합터널관리센터서버(500) 블록도.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만, 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다.

또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다.

용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 의한 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.

도 1 은 종래의 터널 방재시스템을 간략하게 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템의 전체 구성도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명인 터널 자율운영시스템은 크게, CPS기반RTU(100), 터널관리사무소서버(200), 유관기관단말기(300)를 포함하여 구성되게 된다.

이때, 상기 CPS기반RTU(100)는 터널마다 설치 운영되는 터널관리소에 형성되며, 이러한 복수의 터널관리소를 터널관리사무소에서 원격으로 모니터링하며, 원격 제어를 수행하게 된다.

상기 터널관리사무소는 지역마다 설치 구성되게 되므로 이를 통합하여 관리하는 통합터널관리센터가 존재하게 되는 것이다.

예를 들어, 1개의 통합터널관리센터에서 6개의 터널관리사무소를 관리하게 되면, 1개의 터널관리사무소마다 6개의 터널관리소를 관리하게 되는 것이다.

이에 따라, 통합터널관리센터에서는 36개의 터널을 관리하게 되므로 통합 관리자가 일일히 터널 사고 발생 유무를 판단하여 후속조치 및 원격 제어를 수행하는 것은 업무적이나 현실적으로 불가능하다.

따라서, 본 발명에서는 터널마다 설치 운영되는 터널관리소에서 터널 사고로 판단되는 순간에 자율적으로 조치를 취하고, 동시에 자신을 관할하는 터널관리사무소로 후속 조치 요청 정보를 제공하여 터널관리사무소에서 관리자에 의해 즉각적으로 후속 조치를 취할 수 있도록 한다.

만약, 터널관리사무소에서 관리자에 의해 설정된 시간동안 후속 조치가 없을 경우에 자동적으로 후속 조치를 취할 수 있는 터널 자율 운영시스템을 제공하게 되는 것이다.

즉, 본 발명인 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템은 각각의 터널마다 설치 운영되는 CPS기반RTU(100)들은 네트워크망을 통해 원격지에 구성된 터널관리사무소서버(200)와 네트워크 연결되어 영상, 음향, 데이터를 주고 받을 수 있으며, 터널관리사무소서버(200)의 원격 제어 신호를 수신받아 해당 터널사고조치설비(130)에 대한 제어를 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

구체적으로 설명하면, 상기 CPS기반RTU(100)는 각각의 터널마다 설치 운영되는 터널 관리소에 설치 구성되며 어느 한 자동화재탐지설비(110)로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 어느 하나의 감지 정보를 획득할 경우에, 해당 자동화재탐지설비가 설치 구성된 위치를 관할하는 카메라부(120)에 프리셋 신호를 송출하여 획득한 촬영 영상 정보와 해당 어느 하나의 감지 정보를 매칭시킨 제1자율운영모드이벤트정보를 생성하여 터널관리사무소서버(200)로 송출하고,

어느 한 자동화재탐지설비로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 적어도 두 개 이상의 감지 정보를 획득할 경우에, 설정된 이벤트 판단 조건 정보와 비교하여 이벤트 판단 조건에 위배되는 경우, 터널 사고로 판단하여 터널사고조치설비(130)에 동작 명령 신호를 송출하여 터널 사고에 대한 자율 조치를 수행하고, 해당 자동화재탐지설비(110)가 설치 구성된 위치를 관할하는 카메라부(120)에 프리셋 신호를 송출하여 획득한 촬영 영상 정보와 해당 두 개 이상의 감지 정보와 자율 조치한 동작 정보를 매칭시킨 제2자율운영모드이벤트정보를 생성하여 터널관리사무소서버(200)로 송출하고,

터널관리사무소서버(200)로부터 제1자율운영모드이벤트정보에 따른 터널사고조치설비에 대한 동작 원격 제어신호를 획득할 경우에 해당 터널사고조치설비(130)로 동작 명령 신호를 송출하는 것을 특징으로 한다.

상기 CPS기반RTU(100)는 어느 한 자동화재탐지설비(110)로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 어느 하나의 감지 정보를 획득할 경우에, 해당 자동화재탐지설비(110)가 설치 구성된 위치를 관할하는 카메라부(120)에 프리셋 신호를 송출하여 획득한 촬영 영상 정보와 해당 어느 하나의 감지 정보를 매칭시킨 제1자율운영모드이벤트정보를 생성하여 터널관리사무소서버(200)로 송출하게 된다.

예를 들어, A 터널에 복수로 설치 구성된 자동화재탐지설비(110)는 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 적어도 어느 하나를 감지하게 된다.

상기 자동화재탐지설비(110)에는 환경 변수에 따른 기준값이 설정되어 있는데, 예를 들어, 온도의 경우, 40℃란 기준값이 설정되어 있는 경우, 이를 벗어나게 되면 감지 정보를 생성하게 된다.

만약, 40℃를 초과하는 50℃가 감지되게 되면 온도 감지 정보를 획득하게 되고, 이에 따라 해당 자동화재탐지설비(110) 주변을 촬영하는 카메라부(120)에 프리셋 신호를 송출하여 촬영된 영상 정보를 획득하게 된다.

이때, 획득된 촬영 영상 정보와 온도의 감지 정보를 매칭시킨 제1자율운영모드이벤트정보를 생성하여 터널관리사무소서버(200)로 송출하게 된다.

예를 들어, 'auto event1_ID:A turnel#number-1 auto alarm system#temp 40#camera-1 preset#video.mpeg#2018-08-22-09:00'라는 제1자율운영모드이벤트정보를 생성하여 터널관리사무소서버(200)로 송출하게 되는 것이다.

상기한 제1자율운영모드이벤트정보에는 터널 아이디, 자동화재탐지설비 아이디, 감지 이벤트 종류 및 감지값, 프리셋된 카메라 아이디, 촬영된 영상, 촬영 일시 혹은 감지 일시 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 터널관리사무소서버(200)로부터 제1자율운영모드이벤트정보에 따른 터널사고조치설비(130)에 대한 동작 원격 제어신호를 획득할 경우에 해당 터널사고조치설비로 동작 명령 신호를 송출하게 된다.

즉, 제1자율운영모드이벤트정보는 터널관리사무소에서 상주하는 관리자에게 특정 터널에서 발생한 이벤트를 확인시키기 위한 정보로서, 관리자가 감지 정보와 영상 정보를 확인하여 문제로 인식하는 경우에 터널사고조치설비(130)로 동작 원격 제어신호를 제공하기 위한 것이다.

상기 터널사고조치설비(130)는 방송장치(131), 진입차단막(132), 제트 팬(133), 소화전(134), 융설액분사장치(135)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기와 같이, 온도가 기준값을 벗어나고, 영상을 확인한 결과, 터널 내 화재 사고로 인지하여 터널 입구에 설치된 진입차단막(132)(차량의 터널 진입을 막는 수단)에 동작 신호를 제공하여 터널 진입차단막(132)을 동작시키고, 제트 팬(133)에 동작 신호를 제공하여 제트 팬을 동작시키며, 소화전(134)에 동작 신호를 제공하여 소화전을 동작시키게 되며, 방송장치(131)에 비상 방송(터널내 화재 발생을 알리는 방송) 송출 신호를 제공하여 터널 주변에 비상 방송을 출력시키게 되는 것이다.

종래의 기술은 자동화재탐지설비에서 자체적으로 이상이 발생하면 터널사고조치설비를 자동적으로 동작시키기 때문에 오동작에 따른 민원이 발생하게 되어 현재 터널 방재시스템들은 거의 사용하지 않아 무용지물이었다.

예를 들어, 화재가 아닌 이유로 온도가 갑작스럽게 상승하게 되거나, 소화전을 보수하기 위하여 소화전을 개방하게 되면 이를 화재로 판단하여 터널사고조치설비들이 동작하게 되어 화재가 발생하지 않았음에도 불구하고 터널 진입차단막이 동작하여 터널 진입을 차단하고, 방송장치에서 비상 방송을 출력시키는 등 오동작이 발생하게 되는 것이다.

요약하자면, 자동화재탐지설비(110)로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 어느 하나의 감지 정보와 촬영 영상정보를 포함하는 제1자율운영모드이벤트정보를 터널관리사무소에 상주하는 관리자가 확인하고 터널 내부의 이상 상태 발생으로 판단될 경우에 동작 원격 제어신호를 송출함으로써, 터널 내 비상사태를 처리하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 CPS기반RTU(100)는 어느 한 자동화재탐지설비(110)로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 적어도 두 개 이상의 감지 정보를 획득할 경우에, 설정된 이벤트 판단 조건 정보와 비교하여 이벤트 판단 조건에 위배되는 경우, 터널 사고로 판단하여 터널사고조치설비(130)에 동작 명령 신호를 송출하여 터널 사고에 대한 자율 조치를 수행하고, 해당 자동화재탐지설비(110)가 설치 구성된 위치를 관할하는 카메라부(120)에 프리셋 신호를 송출하여 획득한 촬영 영상 정보와 해당 두 개 이상의 감지 정보와 자율 조치한 동작 정보를 매칭시킨 제2자율운영모드이벤트정보를 생성하여 터널관리사무소서버(200)로 송출하게 된다.

상기 설정된 이벤트 판단 조건 정보는 예를 들어, 환경 변수마다 기준값과 오차허용범위값을 설정할 수 있으며, 기준값과 오차허용범위값을 합산한 값을 의미할 수 있으며, 이를 벗어나게 되면(위배되는 경우) 터널 사고로 판단하는 것을 의미할 수도 있다.

예를 들어, A 터널에 복수로 설치 구성된 자동화재탐지설비(110)는 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 적어도 어느 하나를 감지하게 된다.

이때 온도가 설정된 온도보다 높고, 빛(조도)가 설정된 룩스보다 높다면 온도 감지 정보와 빛 감지 정보를 획득하게 된다.

즉, 설정 온도인 40℃를 초과하는 50℃가 감지되고, 동시에 설정된 빛의 룩스인 400룩스를 초과하는 1,000룩스가 감지될 경우, 설정된 이벤트 판단 조건 정보와 비교하게 되는데, 이벤트 판단 조건 정보가 온도는 기준값: 40℃, 허용오차범위값: 10% , 빛(조도)는 기준값: 400룩스, 허용오차범위값: 10% 라면, 감지된 온도 50℃는 온도의 이벤트 판단 조건 정보의 임계값 44℃를 벗어나는 값이고, 감지된 빛(조도) 1,000룩스는 빛의 이벤트 판단 조건 정보 임계값 440룩스를 벗어나는 ㄱ값이어서 터널 사고로 판단하여 온도 감지정보와 빛(조도) 감지정보를 생성하는 것이다.

다른 예로서, 설정된 이벤트 판단 조건 정보는 동작값일 수도 있는데, 예를 들어, 소화전 개방 정보일 경우에 오픈 동작값일 수도 있다.

상기한 바와 같이, 관리자는 이벤트 판단 조건 정보를 터널의 환경 상황에 따라 탄력적으로 설정이 가능하게 되며, 이를 위배할 경우에 터널 사고로 판단하게 되는 것이다.

그리고, 터널사고조치설비(130)에 동작 명령 신호를 송출하여 터널 사고에 대한 자율 조치를 수행하게 되는데, 이는 관리자에 의한 동작 원격 제어신호에 상관없는 자율 조치로서, 터널 진입차단막(132)에 동작 신호를 제공하여 터널 진입차단막을 동작시키고, 제트 팬(133)에 동작 신호를 제공하여 제트 팬을 동작시키며, 소화전(134)에 동작 신호를 제공하여 소화전을 동작시키게 되며, 방송장치(131)에 비상 방송 송출 신호를 제공하여 주변으로 비상 방송을 출력시키게 되는 것이다.

그리고, 해당 자동화재탐지설비(110)가 설치 구성된 위치를 관할하는 카메라부(120)에 프리셋 신호를 송출하여 프리셋에 의해 획득된 영상 촬영 정보와 해당 두 개 이상의 감지 정보 및 자율 조치한 동작 정보를 매칭시킨 제2자율운영모드이벤트정보를 생성하여 터널관리사무소서버(200)로 송출하게 된다.

예를 들어, 'auto event2_ID:A turnel#number-1 auto alarm system#temp 40#lux 1000#camera-1 preset#video.mpeg#2018-08-22-09:00#entrance barrier on#Jet fan on#Sprinkler on#Emergency broadcasting on'라는 제2자율운영모드이벤트정보를 생성하여 터널관리사무소서버(200)로 송출하게 되는 것이다.

상기한 제2자율운영모드이벤트정보에는 터널 아이디, 자동화재탐지설비 아이디, 감지 이벤트 종류 및 감지값, 프리셋된 카메라 아이디, 촬영된 영상, 촬영 일시 혹은 감지 일시 정보, 자율 조치한 터널사고조치설비 종류 및 동작 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에서 설명하고 있는 CPS기반RTU(100)는 임베디드 방식의 CPS(Cyber-Physical System) 기술을 기반으로 자율 제어를 수행하는 RTU(Remote Terminal Unit)를 의미한다.

구체적으로, CPS 기술은 다수의 센서, 엑츄에이터, 제어기기들이 네트워크로 연결되어 복합시스템(System of Systems)을 구성하고 물리 세계 정보를 습득, 가공, 계산, 분석하여 그 결과를 엑츄에이터 시스템을 통하여 물리 세계에 적용하는 기술을 말한다.

CPS는 기능적으로는 연산(Computation), 통신(Communication), 제어(Control)가 융합된 복합 시스템으로 실시간성, 지능화, 적응성 및 예측성, 연결성 등을 주요 특징으로 한다.

CPS는 물리 세계에서 발생하는 변화를 감지할 수 있는 다양한 센서를 통해 환경 인지 기능을 수행한다.

사이버 세계에서는 센서로부터 수집된 정보와 물리 세계를 재현 및 투영하는 고도화된 시스템 모델들을 기반으로 물리 세계를 인지, 분석, 예측한다.

그 결과로 생성된 제어정보는 물리 시스템의 입력에 적용되어 물리 시스템을 변화시킨다.

이에 따라 물리 시스템의 상태가 변화하고 인지 정보가 재수집되는 전체 사이클을 형성한다.

이런 사이클이 주기적 혹은 비주기적으로 반복되면서 데이터의 수집과 이를 통한 물리 시스템의 제어라는 바퀴가 맞물려 돌아간다.

이로 인해 물리 세계를 구성하는 환경 요소 및 물리 개체들과 사이버 세계는 안정성을 유지하면서 진화하는 CPS 생태계(ecosystem)를 이룬다고 할 수 있다.

CPS는 현실세계의 다양한 물리 시스템들과 소프트웨어로 대변되는 사이버 세계를 융합함으로써 두 세계가 외부요인에 능동적으로 대처할 수 있는 적응력을 가지게 한다.

물리 세계의 사물과 사이버 세계를 연결하기 위해서는 유비쿼터스 네트워킹 기술을 사용한다.

이런 의미에서 CPS를 임베디드 센서, 프로세서, 액츄에이터를 가진 지능화된 네트워크 시스템으로 정의하기도 한다.(참조 : 지식의 지평 21, 발행일 2016년 12월 9일, 대우재단 발간)

상기 터널관리사무소서버(200)는 CPS기반RTU(100)로부터 제1자율운영모드이벤트정보를 획득할 경우에 어느 하나의 감지 정보와 촬영 영상 정보 중 적어도 하나 이상을 화면에 출력시키고, 관리자에 의해 원격제어 선택이 이루어지면 터널사고조치설비(130)에 대한 동작 원격 제어신호를 해당 CPS기반RTU(100)로 송출하게 된다.

터널관리사무소에는 모니터링용 화면이 설치 구성되는데 모니터링용 화면에는 예를 들어, 도 3과 같은 평상시 화면(터널 위치가 표시된 지도, 각 터널마다 출력되는 영상 화면)이 표시되거나, 도 4와 같이 이벤트 발생시 화면(제1자율운영모드이벤트정보에 포함된 감지 정보와 촬영 영상 정보 화면)이 표시된다.

모니터링 화면에는 제어 버튼(동작은 녹색, 전원 오프는 빨간색 등)을 구성하여 관리자가 특정 터널사고조치설비를 클릭하게 되면 동작 원격 제어신호가 해당 CPS기반RTU(100)로 송출하게 되는 것이다.

한편, 터널관리사무소서버(200)는 CPS기반RTU(100)로부터 제2자율운영모드이벤트정보를 획득할 경우에, 두 개 이상의 감지 정보와 자율 조치한 동작 정보와 촬영 영상 정보 중 적어도 하나 이상을 모니터링 화면에 출력시키게 된다.

모니터링 화면에 두 개 이상의 감지 정보와 자율 조치한 동작 정보와 촬영 영상 정보 중 적어도 하나 이상의 표시는 상술한 바와 동일하다.

이때, 모니터링 화면에 두 개 이상의 감지 정보와 자율 조치한 동작 정보와 촬영 영상 정보 중 적어도 하나 이상이 표시되면 관리자는 설정된 제1시간 내에 유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청을 해야 한다.

예를 들어, 설정된 제1시간이 1분이라면 1분내에 관리자는 유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청을 해야 한다.

만약, 설정된 제1시간 내에 관리자에 의해 유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청이 이루어지지 않는 경우(관리자의 부재나 부주의 등) 터널관리사무소서버(200)는 유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청 정보를 자동 송출하게 된다.

이때, 본 발명에서 설명하고 있는 유관기관단말기(300)는 예를 들어, 관할 경찰서, 관할 소방본부, 관할 구청 혹은 시청, 관할 응급 병원, 관할 담당 관리자 등이 소지한 단말기를 의미한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터널 자율운영시스템의 CPS기반RTU(100) 블록도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 CPS기반RTU(100)는 상시이벤트정보자율판단부(150), 상시이벤트정보자율생성부(160), 제1자율운영모드원격제어처리부(170), 사물인터넷통신부(180)를 포함하여 구성된다.

구체적으로 설명하면,

상기 상시이벤트정보자율판단부(150)는 어느 한 자동화재탐지설비(110)로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 어느 하나의 감지 정보를 획득할 경우에, 해당 자동화재탐지설비(110)가 설치 구성된 위치를 관할하는 카메라부(120)에 프리셋 신호를 송출하게 된다.

예를 들어, 어느 한 자동화재탐지설비(110)로부터 연기 감지 정보를 획득하게 되면, 해당 자동화재탐지설비(110)가 설치 구성된 위치를 관할하는 카메라부(120)에 프리셋 신호를 송출하게 되는 것이다.

한편, 상기 상시이벤트정보자율판단부(150)는 어느 한 자동화재탐지설비(110)로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 적어도 두 개 이상의 감지 정보를 획득할 경우에, 설정된 이벤트 판단 조건 정보와 비교하여 이벤트 판단 조건에 위배되는 경우, 터널 사고로 판단하게 된다.

터널 사고로 판단되는 경우, 상기 상시이벤트정보자율판단부(150)는 터널 사고에 대한 자율 조치를 수행하기 위하여 해당 자동화재탐지설비(110)가 설치 구성된 위치를 관할하는 카메라부(120)에 프리셋 신호를 송출하고, 터널사고조치설비(130)에 동작 명령 신호를 송출하게 되는 것이다.

상기의 예시는 상시이벤트정보자율판단부(150)가 터널사고조치설비(130)를 제어하는 통합제어장치로 송출하는 경우를 의미하며, 만약, 각각 독립적으로 제어한다면, 상시이벤트정보자율판단부(150)는 방송장치(131), 터널 진입차단막(132), 제트 팬(133), 소화전(134), 융설액분사장치(135)에 각각 동작 명령 신호를 송출할 수도 있다.

상기 상시이벤트정보자율생성부(160)는 카메라부에 의해 획득된 촬영 영상 정보와 해당 어느 하나의 감지 정보를 매칭시킨 제1자율운영모드이벤트정보를 사물인터넷통신부(180)로 제공하게 된다.

즉, 제1자율운영모드이벤트정보의 경우에는 관리자로 하여금 현재 상태를 인지하여 즉각적으로 판단할 수 있는 근거 정보를 제공하기 위한 것이므로 제공되는 정보는 감지 정보와 감지 정보에 따른 촬영 영상 정보가 된다.

또한 상기 상시이벤트정보자율생성부(160)는 상기 터널사고조치설비(130)로부터 동작 결과 정보를 획득하고, 획득된 촬영 영상 정보와 해당 두 개 이상의 감지 정보와 자율 조치한 동작 결과 정보를 매칭시킨 제2자율운영모드이벤트정보를 사물인터넷통신부로 제공하게 된다.

즉, 제2자율운영모드이벤트정보는 관리자로 하여금 현재 상태를 판단하는 방식이 아닌 CPS기반RTU(100)가 현장에서 감지 정보를 토대로 비교, 분석하여 자율 대응하는 자율 운영 방식이므로 터널사고조치설비에 자율 조치시킨 동작 결과 정보와 촬영 영상 정보 및 두 개 이상의 감지 정보를 포함하게 된다.

상기 제1자율운영모드원격제어처리부(170)는 사물인터넷통신부(180)로부터 터널관리사무소서버(200)에서 제공된 제1자율운영모드이벤트정보에 따른 터널사고조치설비에 대한 동작 원격 제어신호를 획득할 경우에 해당 터널사고조치설비(130)로 동작 명령 신호를 송출하게 된다.

그리고, 필요에 따라, 터널사고조치설비로부터 동작 결과 정보를 획득하여 사물인터넷통신부로 제공하여 터널관리사무소서버(200)로 제공하는 기능을 수행할 수 있다.

상기 사물인터넷통신부(180)는 상시이벤트정보자율생성부(160)에서 제공된 제1자율운영모드이벤트정보와 제2자율운영모드이벤트정보를 터널관리사무소서버(200)로 전송하게 된다.

따라서, 상기 사물인터넷통신부의 경우에는 유선 통신망을 이용하기 위한 통신인터페이스가 될 수 있으며, 무선 통신망을 이용하기 위한 통신인터페이스가 될 수 있으나, 터널의 특성상 낙뢰나 강우에 의해 파손될 수 있기 때문에 무선 통신망을 이용하기 위한 통신인터페이스를 구성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 사물인터넷통신부(180)는 제1자율운영모드이벤트정보를 분석한 결과, 관리자에 의해 터널 사고로 인지하게 될 경우에 터널관리사무소서버(200)에서 제공된 터널사고조치설비에 대한 관리자의 동작 원격 제어신호를 수신받아 제1자율운영모드원격제어처리부(170)로 제공하게 된다.

또한, 필요에 따라 제1자율운영모드원격제어처리부(170)로부터 제공된 동작 결과 정보를 터널관리사무소서버(200)로 전송할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템의 터널관리사무소서버(200) 블록도이다.

본 발명의 터널관리사무소서버(200)는 CPS기반RTU(100)로부터 제1자율운영모드이벤트정보를 획득할 경우에 어느 하나의 감지 정보와 촬영 영상 정보 중 적어도 하나 이상을 화면에 출력시키고, 관리자에 의해 원격제어 선택이 이루어지면 터널사고조치설비(130)에 대한 동작 원격 제어신호를 해당 CPS기반RTU(100)로 송출하며, 상기 CPS기반RTU(100)로부터 제2자율운영모드이벤트정보를 획득할 경우에 두 개 이상의 감지 정보와 자율 조치한 동작 정보와 촬영 영상 정보 중 적어도 하나 이상을 화면에 출력시키고, 설정된 제1시간 내에 관리자에 의해 유관기관단말기(300)로의 후속 조치 요청이 이루어지지 않는 경우에 유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청 정보를 자동 송출하는 것을 특징으로 한다.

이를 위해 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 터널관리사무소서버(200)는 제1자율운영모드이벤트정보출력처리부(210),제1자율운영모드이벤트원격제어처리부(220), 제2자율운영모드이벤트정보출력처리부(230), 후속조치요청정보처리부(240)를 포함하여 구성된다.

구체적으로 설명하면, 제1자율운영모드이벤트정보출력처리부(210)는 CPS기반RTU(100)로부터 제공된 제1자율운영모드이벤트정보를 획득할 경우에, 모니터링 화면에 어느 하나의 감지 정보와 촬영 영상 정보 중 적어도 하나 이상을 출력시키게 된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 제1자율운영모드이벤트원격제어처리부(220)는 모니터링 화면에 원격 제어페이지(40)를 제공하며, 원격 제어페이지 상에 제어 버튼(45)을 제공하여 관리자가 제어버튼을 통해 터널사고조치설비(130)에 대한 동작 원격 제어신호를 해당 CPS기반RTU(100)로 송출하게 한다.

상기 제2자율운영모드이벤트정보출력처리부(230)는 CPS기반RTU(100)로부터 제2자율운영모드이벤트정보를 획득할 경우에, 두 개 이상의 감지 정보와 자율 조치한 동작 정보와 촬영 영상 정보 중 적어도 하나 이상을 화면에 출력시키게 된다.

상기 후속조치요청정보처리부(240)는 설정된 제1시간 내에 관리자에 의해 유관기관단말기(300)로의 후속 조치 요청이 이루어지지 않는 경우 유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청 정보를 자동 송출하게 된다.

설정된 제1시간이 1분이라면 1분내에 관리자는 유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청을 해야하며, 만일 관리자에 의해 설정된 제1시간내에 후속 조치 요청이 이루어지지 않게 되면 상기 후속조치요청정보처리부(240)는 유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청 정보를 자동 송출한다.

한편, 다른 부가적인 양태에 따라, 터널관리사무소서버(200)는 드론에 동작 명령을 제공하기 위한 드론조작컨트롤러에 동작 신호를 제공하기 위한 드론조작처리부(250)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

즉, 터널 관리사무소에 드론을 비치할 수 있으며, 드론을 조작하기 위한 드론조작컨트롤러에 동작 신호를 제공하면 드론이 사고 발생 해당 터널로 이동 비행하게 된다.

따라서, 해당 터널에 도달한 드론을 통해 촬영된 영상 정보를 관리자가 확인하면서 현재 상황에 따라 2차 후속 조치를 취할 수 있게 되어 좀 더 정확한 터널 사고의 진행 상황을 관리자가 확인할 수 있게 되는 것이다.

상기한 2차 후속 조치는 예를 들어, 소방 헬기 요청, 관할 구역 주변에 위치한 소방 본부로의 후속 조치 요청 등을 추가적으로 실시하는 것을 의미한다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템의 전체 구성도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템은,

터널내부와 터널 주변 중 적어도 하나 이상에 설치 구성하여 해당 장소에서 발생하는 음향 신호를 검출하기 위한 음향측정장치(115)와;

터널 내 유해 가스를 감지하기 위한 유해가스감지센서부(142)와 터널 내 지진을 감지하기 위한 지진감지센서부(143)와 터널 내 먼지 농도를 감지하기 위한 먼지센서부(144)와 터널 내 노면 결빙을 감지하기 위한 노면결빙감지센서부(145) 중 어느 하나 이상을 포함하고 있는 센싱장치(140)를 더 포함하여 구성된다.

구체적으로 설명하면, 상기 음향측정장치(115)는 터널내부와 터널 주변 중 적어도 하나 이상에 설치 구성하여 해당 장소에서 발생하는 음향 신호를 검출하게 되는 것이다.

따라서, CPS기반RTU(100)는 상기 음향측정장치(115)로부터 측정된 음향 신호를 획득하고 분석하여 자율 조치를 위한 이벤트 판단 조건 비교시 추가적으로 활용하여 터널 사고임을 검증하는 수단으로 활용할 수도 있게 된다.

상기 유해가스감지센서부(142)는 터널내 유해 가스를 감지하게 되면 유해 가스 임계치와 비교하여 이를 초과하게 될 경우에 터널 내에 사고가 발생하였음을 즉각적으로 CPS기반RTU(100)로 통보하고 CPS기반RTU(100)는 해당 정보를 제1자율운영모드이벤트정보에 포함시켜 터널관리사무소서버(200)로 송출한다.

지진감지센서부(143)는 지진 발생시 이를 즉각적으로 감지하여 CPS기반RTU(100)에 제공하고 CPS기반RTU(100)는 해당 정보를 제1자율운영모드이벤트정보에 포함시켜 터널관리사무소서버(200)로 송출한다.

상기 먼지센서부(144)는 터널내 먼지 농도를 감지하게 되면, 먼지 임계치와 비교하여 이를 초과하게 될 경우에 제트 팬으로 동작 신호를 송출할 수 있게 된다.

노면결빙감지센서부(145)의 경우에는 터널 내부에 노면 결빙 상태를 감지하여 CPS기반RTU(100)에 제공하고 CPS기반RTU(100)는 해당 정보를 제1자율운영모드이벤트정보에 포함시켜 터널관리사무소서버(200)로 송출한다.

요약하자면, CPS기반RTU(100)는 자동화재탐지설비(110)로부터 제공되는 감지 정보 이외에 추가적으로 음향측정장치(115)와 센싱장치(140)로부터 제공되는 측정 정보를 제1자율운영모드이벤트정보에 포함시켜 좀 더 정확하게 터널 사고 유무를 판단하도록 하기 위한 것이다.

결국, CPS기반RTU(100)는 터널관리사무소에 상주하는 관리자가 보고, 듣고, 제어하기 위하여 영상, 음향, 센싱 데이터를 터널관리사무소서버(200)로 제공하여, 터널관리사무소서버(200)에서 영상, 음향, 센싱 데이터를 통해 사고 조치할 수 있도록 하는 것이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템의 상시이벤트정보자율판단부(150) 블록도이다.

상기 상시이벤트정보자율판단부(150)는,

터널사고 종류별 사고조치 계통정보와 음향측정장치(115)와 센싱장치(140)와 카메라부(120)와 터널사고조치설비(130)의 설치위치 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 저장하고 있는 사고조치계통DB(151);를 포함하여 구성된다.

상기 사고조치 계통 정보는 사고 종류별 사고 조치 계통에 대한 정보로서 예를 들어, 추돌사고, 열차 탈선사고, 화재사고, 유독가스사고, 지진발생, 폭발사고 등에 따라 사고 조치가 각각 달라지게 되므로 사전에 사고 종류별 사고 조치 계통을 설정 저장하게 되면, 이에 따라 CPS기반RTU(100)가 자율적으로 사고 조치를 수행하게 됨으로써, 사고 발생시 10초 ~ 1분 이내에 초동 제어가 가능하게 되는 것이다.

예를 들어, 상시이벤트정보자율판단부(150)는 사고조치계통DB(151)에 저장된 사고조치 계통정보에 따라 방송장치(131)에 비상 방송 정보를 제공하며, 터널 진입차단막(132), 제트 팬(133), 소화전(134), 융설액분사장치(135)를 포함하는 터널사고조치설비(130) 중 해당 사고를 진압하기 위한 터널사고조치설비(130)를 추출하여 해당 터널사고조치설비(130)에 동작 명령 신호를 제공하며, 비상 알람 및 비상 정보를 출력시키기 위한 사고상황알림장치(196)에 비상 알림 명령 신호를 제공하게 되는 것이다.

상기와 같은 터널 사고 종류별 동작명령 신호를 해당 터널사고조치설비(130)에 제공하거나, 방송장치(131)에 비상 방송 정보를 제공하거나, 사고상황알림장치(196)에 비상 알림 명령 신호를 제공하기 위하여 상시이벤트정보자율판단부(150)는,

방송장치(131)에 해당 사고에 매칭된 비상 방송 정보를 제공하기 위한 비상방송정보처리모듈(152);

이벤트 발생 지점 주변에 위치한 터널 진입차단막(132), 제트 팬(133), 소화전(134), 융설액분사장치(135)를 포함하는 터널사고조치설비(130)의 위치 정보를 추출하기 위한 터널사고조치설비위치추출모듈(153);

상기 추출된 터널사고조치설비(130) 중 해당 사고 조치 계통 정보에 매칭된 터널사고조치설비(130)를 추출하기 위한 터널사고조치설비추출모듈(154);

추출된 터널사고조치설비(130)에 동작 명령 신호를 제공하기 위한 터널사고조치설비동작명령처리모듈(155);

비상 발전기 또는 UPS를 활성화시켜 터널사고조치설비들의 구동 전력 공급 라인을 제공하기 위한 비상전력제어처리모듈(156); 중 적어도 어느 하나 이상의 모듈을 포함하여 구성되게 된다.

본 발명의 상기 상시이벤트정보자율판단부(150)는 터널 사고로 판단되면 비상방송정보처리모듈(152)에 의해 방송장치(131)에 해당 사고에 매칭된 비상 방송 정보를 제공하게 된다

예를 들어, '터널 진입지점부터 500미터 지점에 차량 화재 발생'이라는 비상 방송 정보를 제공하게 되는 것이다.

이를 위하여 사고 종류, 해당 사고 위치 지점을 판단하여 먼저 비상 방송을 발생시킬 수도 있으나, 필요에 따라 사고 종류 파악은 추후에 하더라도 사고가 발생하였다는 정보만을 제공할 수도 있다.

그리고, 터널사고조치설비위치추출모듈(153)에 의해 이벤트 발생 지점 주변에 위치한 터널 진입차단막(132), 제트 팬(133), 소화전(134), 융설액분사장치(135)를 포함하는 터널사고조치설비(130)의 위치 정보를 추출하게 된다.

예를 들어, A 터널의 입구측에서 사고가 발생하게 되면 입구측에 위치한 터널 진입차단막(132), 제트 팬(133), 소화전(134), 융설액분사장치(135)를 포함하는 터널사고조치설비(130)의 위치 정보를 추출하게 되는 것이다.

그리고, 터널사고조치설비추출모듈(154)에 의해 상기 추출된 터널사고조치설비(130) 중 해당 사고 조치 계통 정보에 매칭된 터널사고조치설비(130)를 추출하게 된다.

그리고, 터널사고조치설비동작명령처리모듈(155)에 의해 추출된 터널사고조치설비(130)에 동작 명령 신호를 제공하게 된다.

한편, 터널 사고로 인하여 정전 사태가 발생하면 추출된 터널사고조치설비에 전원 공급이 중단되므로 이에 따라 비상 전력 공급이 필요하게 된다.

따라서, 이를 위하여, 비상전력제어처리모듈(156)에 의해 비상 발전기 또는 UPS를 활성화시켜 터널사고조치설비들의 구동 전력 공급 라인을 제공하게 되는 것이다.

그리고, 사고상황알림장치(196)에 터널 내 사고 위치 정보와 사고 종류 정보를 포함하는 비상 알림 명령 신호를 제공하게 되는 것이다.

예를 들어, 사고상황알림장치(196)가 터널 내부에도 설치 구성될 수 있으나, 터널 외부에 설치 구성될 수도 있다.

이때, 터널 외부에 구성된다면 사고상황알림장치(196)를 통해 '터널 진입지점부터 500미터 지점에 차량 화재 발생'이라는 문구를 운전자들에게 제공하거나, 알람을 제공할 수도 있다.

즉, 상기 사고상황알림장치는 예를 들어, 경광등, 디스플레이패널, 스피커 등이 될 수 있기 때문에 경광등을 통해 알람을, 디스플레이패널을 통해 상기 문구를, 스피커를 통해 상기 문장에 대한 음성 신호를 제공하게 되는 것이다.

따라서, 운전자들이 터널 사전 진입 유의 혹은 우회할 수 있도록 유도할 수 있게 된다.

한편, 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명은 설정된 차선 영역에 대한 차량의 이동 또는 정지의 탐지가 가능하도록 터널 내부에 적어도 하나 이상이 설치 구성되는 차량통행감지용광센서장치(400)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 차량통행감지용광센서장치(400)는 예를 들어, 편도 2차선일 경우에 각 차선마다 터널의 내면에 설치 구성하게 되므로 2개가 설치 구성되게 되며, 광각도를 차선에 맞게 설정하여 설치 구성하여야 다른 차량통행감지용광센서장치의 영향을 받지 않게 된다.

상기 광각도를 설정하는 것은 일반적인 기술로서, 예를 들어, 신호등의 엘이디 램프가 투사되는 광각도를 조절하는 것과 유사하게 당업자들은 광각도를 조절하여 정확하게 차선 내에서 차량을 감지할 수 있도록 하게 된다.

또한, 상기 차량통행감지용광센서장치는 레이저 센서 혹은 레이다 센서로 설치 구성하는 것을 특징으로 하는데, 바람직하게는 레이다 센서로 구성하게 되고, 레이다 센서를 통해 차량의 통행을 감지하게 된다.

이때, 상기 차량통행감지용광센서장치(400)는,

특정 차량의 움직임이 설정된 시간동안, 변화가 없는지를 판단하여 변화가 없을 경우에 이상 상태로 판단하여 비상 신호를 CPS기반RTU(100)로 제공하게 되는데, 구체적으로는 상시이벤트정보자율판단부(150)로 제공하는 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 특정 차량의 움직임이 기 설정된 10초 동안 발생하지 않는다면 이는 경미한 접촉 사고 혹은 차량 고장일 수도 있기 때문에 이를 터널 사고로 판단하여 비상 신호를 상시이벤트정보자율판단부(150)로 제공하기 위한 것이다.

이때, 상기 상시이벤트정보자율판단부(150)는 예를 들어, 1차선에 경미한 접촉 사고가 발생하게 되면 방송장치 혹은 사고상황알림장치를 통해 '1차선에 접촉사고가 발생하였으니, 2차선으로 서행하시기 바랍니다.'라는 문구 혹은 음성을 출력시켜 운전자들에게 알려줌으로써, 1차선이 아닌 2차선으로 서행을 유도할 수 있어 교통 흐름을 어느 정도 통제할 수 있도록 하는 것이다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템은 CPS기반RTU(100)가 터널사고조치설비(130), 센싱장치, 카메라부 등과 연결하기 위한 포트와, 포트에 의해 연결되어 제공되는 데이터를 분석하기 위한 상시이벤트정보자율판단부(150)를 임베디드 기반으로 구성하게 된다.

종래 기술은 터널의 운영 및 터널 환경 특징을 고려하지 않은 일반화된 시스템으로, 복잡한 결선 작업에 따른 해당 전문업체만이 설계, 시공, 유지관리를 할 수 있어 공사기간 및 비용이 많이 소요되었지만, 상기와 같이 임베디드 기반의 CPS기반RTU(100)를 제공함으로써, 설계의 간편화, 시공 및 유지 관리의 편리성을 제공할 수 있게 된다.

도 9에 도시한 바와 같이, 상기 제2 실시예에 따른 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템은 통합터널관리센터서버(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템의 통합터널관리센터서버(500) 블록도이다.

상기와 같이, 통합터널관리센터서버(500)를 더 포함하여 구성하게 될 경우에, 상기 CPS기반RTU(100)는 터널관리사무소서버(200)로 제2자율운영모드이벤트정보 송출 시 추가적으로 상기 통합터널관리센터서버(500)로도 제2자율운영모드이벤트정보를 송출하고, 상기 터널관리사무소서버(200)는 유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청 정보 자동 송출 후 후속 조치 요청 결과정보(유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청을 했다는 내용의 정보)를 상기 통합터널관리센터서버(500)로 송출하게 된다.

즉, CPS기반RTU(100)는 터널관리사무소서버(200)로 제2자율운영모드이벤트정보 송출 시, 상기 통합터널관리센터서버(500)로도 제2자율운영모드이벤트정보를 송출하게 되는 것이다.

이를 통해 복수의 터널을 관리하는 터널관리사무소 뿐만 아니라, 복수의 터널관리사무소를 통합적으로 관리하는 상위 개념의 통합터널관리센터(500)에서도 현재 터널의 상태를 모니터링할 수 있게 된다.

또한 통합터널관리센터서버(500)는 터널 사고가 발생하였을 경우에 터널관리사무소서버(200)가 유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청 정보를 자동 송출 후, 후속 조치 요청 결과정보를 터널관리사무소서버(200)로부터 획득하게 된다.

이를 통해 터널관리사무소에서 즉각적인 후속 조치 요청을 유관기관단말기(300)로하였는지를 파악할 수 있게된다.

만일, 통합터널관리센터서버(500)가 CPS기반RTU(100)로부터 제2자율운영모드이벤트정보 수신 후, 설정된 제2시간이 경과 해도 터널관리사무소서버(200)로부터 후속 조치 요청 결과 정보가 수신되지 않으면, 통합터널관리센터서버(500)는 터널관리사무소서버(200)로부터 요청 권한을 위임받아 대신 유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청 정보를 송출하게 된다.

구체적으로, 설정된 제2시간이 5분일 경우에 CPS기반RTU(100)로부터 제2자율운영모드이벤트정보 수신 후, 설정된 5분이 경과 되어도 터널관리사무소서버(200)로부터 후속 조치 요청 결과 정보가 수신되지 않으면, 통합터널관리센터서버(500)는 비상사태(터널관리사무소서버(200)의 오동작이나 CPS기반RTU(100)와 터널관리사무소서버(200)간 통신 장애)가 발생한 것으로 판단하여 유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청 정보를 송출하게 되는 것이다.

상기와 같은 기능을 제공하기 위하여, 상기 통합터널관리센터서버(500)는 통합터널관리센터후속조치요청권한부여판단부(510)와 통합터널관리센터후속조치요청부(520);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 통합터널관리센터후속조치요청권한부여판단부(510)는 CPS기반RTU(100)로부터 제2자율운영모드이벤트정보 수신 후 터널관리사무소서버(200)로부터 설정된 제2시간이 경과 해도 후속 조치 요청 결과 정보를 획득하지 못할 경우에, 터널관리사무소서버(200)가 오동작 중이거나 CPS기반RTU(100)와 터널관리사무소서버(200)간 네트워크 통신불능 상태인 것으로 판단하여, 통합터널관리자가 자신의 아이디와 패스워드를 입력할 수 있는 페이지를 통합터널관리자에게 제공하고, 페이지 상에 입력된 아이디와 패스워드가 저장된 통합터널관리자의 아이디와 패스워드와 일치하는지를 비교하게 된다.

예를 들어, 설정된 제2시간이 5분이 경과해도 후속 조치 요청 결과 정보를 획득하지 못할 경우에, 터널관리사무소서버(200)가 오동작 중이거나 CPS기반RTU(100)와 터널관리사무소서버(200)간 네트워크 통신불능 상태인 것으로 판단하게 된다.

이때, 통합터널관리자가 아이디와 패스워드를 입력할 수 있는 페이지를 통합터널관리자에게 제공하고, 페이지 상에 입력된 아이디와 패스워드가 권한 위임을 위해 저장된 아이디와 패스워드와 일치하는지를 비교하게 되는 것이다.

그리고, 통합터널관리센터후속조치요청부(520)는 상기 통합터널관리센터후속조치요청권한부여판단부(510)의 비교 결과, 일치하게 되면 해당 사고 발생에 대한 후속 조치 요청 권한을 터널관리사무소서버(200)로부터 부여받고, 후속 조치 요청 정보를 입력하기 위한 후속조치 요청 페이지를 통합 관리자에게 제공하고, 요청 페이지를 통해 입력된 후속 조치 요청 정보를 유관기관단말기(300)로 송출하게 된다.

예를 들어, 권한 위임을 위해 저장된 아이디와 패스워드가 각각 admin, 1234인 경우, 통합터널관리자에게 제공된 입력 페이지 상에 아이디-admin, 패스워드-1234가 입력되면 통합터널관리센터후속조치요청부(520)에서는 해당 사고 발생에 대한 후속 조치 요청 권한을 터널관리사무소서버(200)로부터 부여받고, 유관기관단말기로 후속 조치 요청 정보를 송출하기 위한 후속조치 요청 페이지를 제공하게 된다.

이후, 통합 관리자에 의해 후속조치 요청 페이지상에 입력된 후속 조치 요청 정보를 유관기관단말기(300)로 송출하게 되는 것이다.

즉, 화재 사고 발생시에 해당 터널의 주변에 위치한 소방본부, 담당 공공기관, 경찰서, 의료기관 등의 유관기관들에게 후속 조치 요청 정보를 제공하게 된다.

이때, 해당 사고 종류 정보와 해당 사고 음향 혹은 사고 영상, 자율 조치한 사고 조치 정보 등을 제공할 수 있게 되는 것이다.

경미한 사고에서부터 중대한 사고까지 모든 사고에 후속 조치 요청 정보를 동일하게 송출하게 되면 행정력 낭비가 될 수 있으므로 통합터널관리센터에서는 비상 사태 발생시, 예를 들어, 터널관리사무소서버(200)가 오동작 중이거나 CPS기반RTU(100)와 터널관리사무소서버(200)간 네트워크 통신불능 상태일 경우에 즉각적으로 후속 조치 요청 정보를 제공하도록 구성한 것이다.

상기와 같이, 본 발명에 의하면, 터널 내부에 설치 구성된 자동화재탐지설비로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 어느 하나의 감지 정보를 획득할 경우에 카메라부로부터 촬영 영상 정보와 감지 정보를 터널자율운영관리사무소서버로 송출하여 터널자율운영관리사무소에 상주하고 있는 관리자로 하여금 터널사고조치설비에 대한 동작 원격 제어신호를 획득하여 이에 따라 즉각적으로 초동 대응할 수 있도록 하며, 자동화재탐지설비로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 적어도 두 개 이상의 감지 정보를 획득할 경우에 설정된 이벤트 판단 조건에 위배되는 경우, 터널사고조치설비에 동작 명령 신호를 송출하여 자율 조치를 수행하고, 카메라부로부터 촬영된 촬영 영상 정보와 두 개 이상의 감지 정보 및 자율 조치한 동작 정보를 터널자율운영관리사무소서버로 송출하여 터널자율운영관리사무소에 상주하고 있는 관리자로 하여금 설정된 제1시간 내에 유관기관으로 후속 조치를 요청하지 않을 경우에 터널관리사무소서버에서 유관기관으로 자동적으로 후속 조치를 요청하여 초기 진압을 수행할 수 있도록 함으로써, 2차 및 3차 사고를 미연에 방지하고, 사태 수습을 신속하게 하여 인명 피해와 재산 피해를 최소화하는 초동 진압 효과를 발휘하게 된다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

100 : CPS기반RTU
200 : 터널관리사무소서버
300 : 유관기관단말기
400 : 차량통행감지용광센서장치
500 : 통합터널관리센터서버

Claims (10)

1. 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템에 있어서,
   어느 한 자동화재탐지설비(110)로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 어느 하나의 감지 정보를 획득할 경우에, 해당 자동화재탐지설비가 설치 구성된 위치를 관할하는 카메라부(120)에 프리셋 신호를 송출하여 획득한 촬영 영상 정보와 해당 어느 하나의 감지 정보를 매칭시킨 제1자율운영모드이벤트정보를 생성하여 터널관리사무소서버(200)로 송출하고,
   어느 한 자동화재탐지설비(110)로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 적어도 두 개 이상의 감지 정보를 획득할 경우에, 설정된 이벤트 판단 조건 정보와 비교하여 이벤트 판단 조건에 위배되는 경우, 터널 사고로 판단하여 터널사고조치설비(130)에 동작 명령 신호를 송출하여 터널 사고에 대한 자율 조치를 수행하고, 해당 자동화재탐지설비(110)가 설치 구성된 위치를 관할하는 카메라부(120)에 프리셋 신호를 송출하여 획득한 촬영 영상 정보와 해당 두 개 이상의 감지 정보와 자율 조치한 동작 정보를 매칭시킨 제2자율운영모드이벤트정보를 생성하여 터널관리사무소서버(200)로 송출하고,
   터널관리사무소서버(200)로부터 제1자율운영모드이벤트정보에 따른 터널사고조치설비에 대한 동작 원격 제어신호를 획득할 경우에 해당 터널사고조치설비(130)로 동작 명령 신호를 송출하기 위해 터널마다 설치 운영되는 CPS기반RTU(100)와;
   
   CPS기반RTU(100)로부터 제1자율운영모드이벤트정보를 획득할 경우에 어느 하나의 감지 정보와 촬영 영상 정보 중 적어도 하나 이상을 화면에 출력시키고, 관리자에 의해 원격제어 선택이 이루어지면 터널사고조치설비(130)에 대한 동작 원격 제어신호를 해당 CPS기반RTU(100)로 송출하며,
   상기 CPS기반RTU(100)로부터 제2자율운영모드이벤트정보를 획득할 경우에 두 개 이상의 감지 정보와 자율 조치한 동작 정보와 촬영 영상 정보 중 적어도 하나 이상을 화면에 출력시키고, 설정된 제1시간 내에 관리자에 의해 유관기관단말기(300)로의 후속 조치 요청이 이루어지지 않는 경우에 유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청 정보를 자동 송출하기 위한 터널관리사무소서버(200)와;
   
   통합터널관리센터서버(500)를 포함하도록 구성되고,
   
   상기 CPS기반RTU(100)는 터널관리사무소서버(200)로 제2자율운영모드이벤트정보 송출 시 추가적으로 상기 통합터널관리센터서버(500)로도 제2자율운영모드이벤트정보를 송출하고,
   상기 터널관리사무소서버(200)는 유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청 정보 자동 송출 후 후속 조치 요청 결과정보를 상기 통합터널관리센터서버(500)로 송출하며,
   상기 통합터널관리센터서버(500)는 CPS기반RTU(100)로부터 제2자율운영모드이벤트정보 수신 후, 설정된 제2시간이 경과해도 터널관리사무소서버(200)로부터 후속 조치 요청 결과정보가 수신되지 않으면, 유관기관단말기(300)로 후속 조치 요청 정보를 송출하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   터널 내부와 터널 주변 중 적어도 하나 이상에 설치 구성하여 해당 장소에서 발생하는 음향 신호를 검출하기 위한 음향측정장치(115)와;
   터널 내 유해 가스를 감지하기 위한 유해가스감지센서부(142)와 터널 내 지진을 감지하기 위한 지진감지센서부(143)와 터널 내 먼지 농도를 감지하기 위한 먼지센서부(144)와 터널 내 노면 결빙을 감지하기 위한 노면결빙감지센서부(145) 중 어느 하나 이상을 포함하고 있는 센싱장치(140);를 더 포함하고,
   상기 CPS기반RTU(100)는 음향측정장치(115)와 센싱장치(140)가 측정한 측정 정보를 제1자율운영모드이벤트정보에 추가적으로 포함시켜 터널관리사무소서버(200)로 송출하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템.
   
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 통합터널관리센터서버(500)는,
   CPS기반RTU(100)로부터 제2자율운영모드이벤트정보 수신 후 터널관리사무소서버(200)로부터 설정된 제2시간이 경과해도 후속 조치 요청 결과 정보를 획득하지 못할 경우에 터널관리사무소서버(200)가 오동작 중이거나 CPS기반RTU(100)와 터널관리사무소서버(200)간 네트워크 통신불능 상태인 것으로 판단하여 통합터널관리자가 권한 위임을 위한 아이디와 패스워드를 입력할 수 있는 페이지를 통합터널관리자에게 제공하고, 페이지 상에 입력된 아이디와 패스워드가 저장된 권한 위임을 위한 아이디와 패스워드와 일치하는지를 비교하기 위한 통합터널관리센터후속조치요청권한부여판단부(510)와;
   상기 통합터널관리센터후속조치요청권한부여판단부(510)의 비교 결과, 일치하게 되면 해당 사고 발생에 대한 후속 조치 요청 권한을 터널관리사무소서버(200)로부터 부여받고, 후속 조치 요청 정보를 입력하기 위한 후속조치 요청 페이지를 통합 관리자에게 제공하고, 요청 페이지를 통해 입력된 후속 조치 요청 정보를 유관기관단말기(300)로 송출하기 위한 통합터널관리센터후속조치요청부(520);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템.
   
5. 제 1항에 있어서,
   설정된 차선 영역에 대한 차량의 이동 또는 정지의 탐지가 가능하도록 터널 내부에 적어도 하나 이상이 설치 구성되는 차량통행감지용광센서장치(400)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 차량통행감지용광센서장치(400)는,
   특정 차량의 움직임이 설정된 시간 동안 변화가 없는지를 판단하고, 변화가 없을 경우에 이상 상태로 판단하여 비상 신호를 CPS기반RTU(100)로 제공하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템.
   
7. 제 1항에 있어서,
   각각의 터널마다 설치 운영되는 CPS기반RTU(100)들은 네트워크망을 통해 원격지에 구성된 터널관리사무소서버(200)와 네트워크 연결되어 영상, 음향, 데이터를 주고 받을 수 있으며, 터널관리사무소서버(200)의 원격 제어 신호를 수신받아 해당 터널사고조치설비(130)에 대한 제어를 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 CPS기반RTU(100)는,
   어느 한 자동화재탐지설비(110)로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 어느 하나의 감지 정보를 획득할 경우에 해당 자동화재탐지설비(110)가 설치 구성된 위치를 관할하는 카메라부(120)에 프리셋 신호를 송출하고, 어느 한 자동화재탐지설비(110)로부터 온도, 빛(조도), 연기, 소화전 개방 정보 중 적어도 두 개 이상의 감지 정보를 획득할 경우에 설정된 이벤트 판단 조건 정보와 비교하여 터널 사고 유무를 판단하고, 터널 사고에 대한 자율 조치를 수행하기 위하여 터널사고조치설비(130)에 동작 명령 신호를 송출하고, 해당 자동화재탐지설비가 설치 구성된 위치를 관할하는 카메라부(120)에 프리셋 신호를 송출하는 상시이벤트정보자율판단부(150)와,
   카메라부(120)로부터 촬영 영상정보를 획득하고, 터널사고조치설비(130)로부터 자율 조치한 동작 결과 정보를 획득하고, 카메라부(120)에 의해 획득된 촬영 영상 정보와 해당 어느 하나의 감지 정보를 매칭시킨 제1자율운영모드이벤트정보를 생성하고, 카메라부(120)에 의해 획득된 촬영 영상 정보와 두 개 이상의 감지 정보와 터널사고조치설비(130)로부터 획득한 자율 조치한 동작 결과 정보를 매칭시킨 제2자율운영모드이벤트정보를 생성하고, 생성된 제1,2자율운영모드이벤트정보를 사물인터넷통신부(180)로 제공하는 상시이벤트정보자율생성부(160)와,
   사물인터넷통신부(180)로부터 터널관리사무소서버(200)에서 제공된 제1자율운영모드이벤트정보에 따른 터널사고조치설비에 대한 동작 원격 제어신호를 획득할 경우에 해당 터널사고조치설비(130)로 동작 명령 신호를 송출하는 제1자율운영모드원격제어처리부(170)와,
   상시이벤트정보자율생성부(160)에서 제공된 제1자율운영모드이벤트정보와 제2자율운영모드이벤트정보를 터널관리사무소서버(200)로 전송하는 사물인터넷통신부(180)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템.
   
9. 제 1항에 있어서,
   상기 터널관리사무소서버(200)는 드론에 동작 명령을 제공하기 위한 드론조작컨트롤러에 동작 신호를 제공하기 위한 드론조작처리부(250)를 더 포함하고,
   상기 드론조작처리부(250)의 동작 신호에 의한 드론조작컨트롤러의 동작 명령을 수신한 드론은 사고 발생 해당 터널로 이동 비행하고, 해당 터널에 도달한 드론은 영상 정보를 촬영하여 터널관리사무소서버(200)로 전송하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템.
   
10. 제 8항에 있어서,
    상기 상시이벤트정보자율판단부(150)는,
    터널사고 종류별 사고조치 계통정보와 음향측정장치(115)와 센싱장치(140)와 카메라부(120)와 터널사고조치설비(130)의 설치위치 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 저장하고 있는 사고조치계통DB(151)와,
    방송장치(131)에 해당 사고에 매칭된 비상 방송 정보를 제공하기 위한 비상방송정보처리모듈(152)과,
    이벤트 발생 지점 주변에 위치한 터널 진입차단막(132), 제트 팬(133), 소화전(134), 융설액분사장치(135)를 포함하는 터널사고조치설비(130)의 위치 정보를 추출하기 위한 터널사고조치설비위치추출모듈(153)과,
    상기 추출된 터널사고조치설비(130) 중 해당 사고 조치 계통 정보에 매칭된 터널사고조치설비(130)를 추출하기 위한 터널사고조치설비추출모듈(154)과,
    추출된 터널사고조치설비(130)에 동작 명령 신호를 제공하기 위한 터널사고조치설비동작명령처리모듈(155)과,
    비상 발전기 또는 UPS를 활성화시켜 터널사고조치설비들의 구동 전력 공급 라인을 제공하기 위한 비상전력제어처리모듈(156)을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 정보와 CPS 기술을 활용한 임베디드 방식의 터널 자율운영시스템.

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