KR101961416B1 - Iot base low poewer road water injection system - Google Patents

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KR101961416B1
KR101961416B1 KR1020180146463A KR20180146463A KR101961416B1 KR 101961416 B1 KR101961416 B1 KR 101961416B1 KR 1020180146463 A KR1020180146463 A KR 1020180146463A KR 20180146463 A KR20180146463 A KR 20180146463A KR 101961416 B1 KR101961416 B1 KR 101961416B1
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황청호
민봉기
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블락스톤(주)
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    • E01H3/04—Fixed devices, e.g. permanently- installed flushing means
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    • H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture

Abstract

The present invention relates to an Internet of things (IoT) based low-power road water spray system installed on a road to spray water toward the road. According to the present invention, the IoT based low-power road water spray system comprises: a low-power electric valve unit disposed outside the road to connect one end to a water pipe with a pressure of at least 5 bar or more, and opened/closed to control a flow of the water supplied to the water pipe; a path pipe connected to the other end of the low-power electric valve unit; a spray unit formed by coupling a plurality of water supply pipes which are connected to the path pipe at a start end thereof and are arranged on the top of the road in an advancing direction, and a spray nozzle member branched to spray the water toward the road between the water supply pipes; a road case unit disposed on the top of the road to detect either or both of dust scattered on the road and the surface temperature of the road, and transferring a detected signal; and a main case unit to operate the low-power electric valve unit or transfer information to a remote manager terminal in accordance with the signal transferred from the road case unit.

Description

IoT기반 저전력 도로 물분사 시스템{IOT BASE LOW POEWER ROAD WATER INJECTION SYSTEM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an IOT-based low-power road water injection system,

본 발명은 도로에 설치되어 도로방향으로 물을 분사하는 IoT기반 저전력 도로 물분사 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an IoT-based low-power road water injection system installed on a road and injecting water in a road direction.

최근 수도권 지역의 대기는, 정부의 청정연료 및 저황유 공급의 확대, 저공해자동차 보급 및 "수도권 대기환경개선에 관한 특별법"제정 등 각종 대기오염저감정책에 힘입어 황산화화합물(SOx)과 일산화탄소(CO) 등과 같은 개발도상국형 오염상태가 개선되는 추세이다.In recent years, the atmosphere in the Seoul metropolitan area has been affected by various types of air pollutants such as sulfur dioxide (SOx) and carbon monoxide (CO) CO) in the developing countries are improving.

그러나 PM10(직경이 대략 10㎛ 정도가 되는 미세분진) 등의 오염도는 완만하게 증가하거나 오히려 악화되고 있어, 대기오염의 형태가 선진국형으로 전환되고 있다. 특히, 경제협력개발기구(OECD) 국가의 주요 도시들과 비교 했을 때, 대한민국 수도권 지역의 미세먼지 농도는 1.7 내지 3.5배 정도 높은 수준으로서, 최하위 수준인 것으로 보고된다. 2002년 한미경제연구소(KEI)의 보고에 따르면, 미세먼지에 의한 피해비용을 추정했을 때 약 10조원에 달할 것으로 보고되고 있어서, 국민의 건강과 사회비용을 고려해 볼 때 보다 적극적인 정책이 필요한 시점이다.However, the degree of pollution such as PM10 (fine dust having a diameter of about 10 mu m) is gradually increasing or deteriorating, and the type of air pollution is shifting to a developed country type. In particular, compared to major cities in the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD), the concentration of fine dust in the metropolitan area of the Republic of Korea is reported to be at the lowest level, 1.7 to 3.5 times higher. According to the 2002 Korea-US Economic Institute (KEI) report, it is estimated that the cost of damage caused by fine dust will reach about 10 trillion won, which is why it is necessary to take a more active policy considering the health and social costs of the people .

한편, 미세먼지는 주 대기오염물질중 하나로서 입자 표면에 황산염, 질산염, 중금속 등의 유해물질이 붙어있고, 폐포나 기관지에 침착함으로써 인체에 심각한 해를 끼친다. 이러한 미세먼지들 중에서 포장도로에 쌓인 먼지들이 차량의 운행으로 인해 재비산 되는 먼지를 "도로재비산먼지"라 한다. 이러한 도로재비산먼지는 차량의 배기가스에 의한 직접배출, 타이어와 도로 표면의 마모, 강하분진, 쓰레기, 진흙과 먼지의 유입 등 다양한 원인에 의해 침적되어 도로 표면에 산적해 있다가 차량의 움직임에 의해 재비산하여 발생한다. 2006년 "대한환경공학회지(특집), 1126-1132"에 따르면, 건설활동, 타이어 마모, 비포장도로에서 발생되는 비산먼지 등을 포함한 전체비산먼지 중에서 도로재비산먼지의 비중은 60%이상을 차지하고 있는 것으로 나타나 있다.On the other hand, fine dust is one of the main air pollutants, and there are harmful substances such as sulphate, nitrate, and heavy metal on the surface of the particle, and it is harmful to the human body by depositing in alveoli or bronchi. Among these fine dusts, the dust that accumulates on the pavement is re-scattered due to the running of the vehicle is called "road re-scattering dust ". Such road re-scattering dust is deposited on the road surface due to various causes such as direct discharge by exhaust gas of vehicles, abrasion of tire and road surface, falling dust, garbage, infiltration of clay and dust, And then re-scattered. According to the "Korean Society of Environmental Engineering (Special Issue, 2006), 1126-1132", among the total fugitive dust including construction activity, tire wear and fugitive dust generated from unpaved roads, the proportion of road fugitive dust accounted for more than 60% Respectively.

특히, 입경 75㎛이하의 먼지의 단위면적당 무게를 "실트 로딩(Silt loading)" 이라 하는데, 이는 비산먼지의 잠재성을 나타내는 척도이다. 2005년도 "Atmospheric Environment, 39 , 1891-. 1902"에 따르면, 도로 청소의 효율성은 실트 로딩의 양에 따라 저량의 실트 로딩에서 물청소의 효율이 비례 증가하여 약 3.5g/m2 이상의 실트 로딩에서는 45%이상의 실트 로딩의 저감과 함께, 30% 수준의 TSP(대기 중에 떠 다니는 직경 0.001㎛에 이르는 모든 입자상물질;Total Suspended Particle)의 저감 효율을 나타내는 것으로 나타났다. In particular, the weight per unit area of dust having a particle diameter of 75 占 퐉 or less is referred to as "silt loading ", which is a measure of the potential of scattered dust. According to the "Atmospheric Environment, 39, 1891-. 1902" in 2005, the efficiency of cleaning the road increased proportionally with the amount of silt loading, % Reduction of the silt loading, and the reduction efficiency of the TSP (total suspended particulate material having a diameter of 0.001 탆 in the air) at the level of 30%.

또한, 지구 온난화 등과 같은 이유로 도로 복사열로 인해 표면의 온도가 상승하게 되고, 이로 인해 도로를 달리는 차량의 바퀴가 훼손되면서 차량사고로 이어지고 있다.In addition, due to reasons such as global warming, the temperature of the surface rises due to the radiation heat of the road, which causes the wheels of the vehicle running on the road to be damaged, leading to a car accident.

이와 같이, 국내 및 해외에서는 도로재비산먼지를 저감시키거나 표면 온도를 저하시키기 위해서 대부분 특별히 고안된 물청소 차량을 이용한 물청소를 실시하고 있는 상황이며, 이와 같이 청소차량을 이용한 물청소의 효과는 상당부분 효과가 있다고 보고되고 있다.In this way, in order to reduce road surface fogging dust and reduce the surface temperature in domestic and foreign countries, water cleaning using specially designed water cleaning vehicles is being carried out. In this way, Partial effects are reported.

그러나, 차량을 이용한 물청소의 경우에는 용수 확보를 위해 일정한 수원지로 이동하는 것이 불가피하다. 청소차량의 평균 이동속도가 50km/hr 임을 감안하면 청소를 위해 사전 투자해야하는 시간이 상당히 많다고 할 수 있다. 또한 청소중의 청소차량의 평균이동 속도가 12.5km/hr로서 타 차량의 운행을 방해할 소지가 높다. 그리고 노면에 주차된 차량의 아래쪽 부분은 차량을 이용해 청소할 수 없어 사전인력을 투입해야 하는 불편함을 내포하고 있다.However, in the case of water cleaning using a vehicle, it is inevitable to move to a certain water source in order to secure water. Considering that the average moving speed of the cleaned vehicle is 50 km / hr, it can be said that the time required for the preliminary investment for cleaning is considerably large. Also, the average moving speed of the cleaned car during cleaning is 12.5 km / hr, which is likely to hinder the operation of other vehicles. And the lower part of the vehicle parked on the road can not be cleaned by using the vehicle, which implies the inconvenience of inputting the advance workforce.

청소차량의 효율성을 개선하기 위해 한국등록특허 제1121490호에 따르면 중수나 지하수를 이용하여 용수를 공급하고, 공급된 용수를도로 중앙으로부터 도로변을 향해 고압으로 살수하여 청소 효율을 증대시킬뿐 아니라 청소 후 배출수의 처리를 통해 환경오염부하를 최소화한다고 하였으나, 한국등록특허 제1121490호는 도로에 매설되는 급수관을 매설하기 위해 포장도를 파내는 공사를 시행하여 급수관을 매설하여야 함으로써 초기 설치비용이 상승하게된다. In order to improve the efficiency of the cleaning vehicle, according to Korean Patent No. 1121490, water is supplied using heavy water or ground water, and the supplied water is sprayed at a high pressure from the center of the road toward the road side to increase the cleaning efficiency, Although the environmental pollution load is minimized through the treatment of effluent water, Korean Patent Registration No. 1121490 requires the construction of a pavement to be buried in a water pipe to be buried in a road so that the initial installation cost is increased.

또한, 급수관을 매설하여 설치를 하더라도 급수관에 문제가 발생되면 어느 지점의 급수관의 문제인지 파악이 어렵고, 문제의 위치를 파악한다고 하더라도 이를 보수하기 위해 포장된 도로를 다시 파내어야 함에 따라 유지보수 비용 역시 상승하게 되며, 초기 설치 또는 보수를 위해 도로를 파내는 공사로 인해 공사기간이 길어지고, 이로 인해 차량이 다니는 도로의 혼잡을 야기시킨다. In addition, even if the water supply pipe is installed, it is difficult to know the problem of the water supply pipe at the point where a problem occurs in the water supply pipe. Even if the location of the problem is detected, And the road construction is carried out for the initial installation or maintenance, so that the construction period is lengthened, thereby causing congestion of the road on which the vehicle travels.

한국등록특허공보 제1121490호Korean Patent Registration No. 1121490 한국등록특허공보 제0750937호Korean Patent Registration No. 0750937

본 발명은 도로 지하에 매설하기 않고 지상에 설치하는 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템을 제공하는 것이다. The present invention provides an IoT-based low-power road water injection system installed on the ground without buried in road underground.

또한, 본 발명은 도로 표면의 미세먼지 농도와 온도를 센싱하여 기설정된 먼지 농도와 온도에 따라 자동으로 작동하거나 관리자의 지시에 따라 작동하는 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템을 제공하는 것이다. Further, the present invention provides an IoT-based low-power road water injection system that senses the fine dust concentration and temperature on the road surface and automatically operates according to predetermined dust concentration and temperature or operates according to an administrator's instruction.

또한, 본 발명은 급수 가압 펌프를 구비하지 않고 일정 압력 이상의 수도를 사용하여 전력낭비를 최소화하고, 물을 급수시에 보편적으로 사용하고 있는 벨브를 열고 있는 시간동안은 지속적으로 전력이 필요한 교류/직류형 솔레노이드 벨브가 아니라 DC 모터를 사용해 벨브를 열고 닫는 전동 밸브 방식에 의해 짧은 시간만 전력이 필요한 최소한의 전력소비만 하는 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템을 제공하는 것이다. In addition, the present invention minimizes power consumption by using water at a certain pressure or more without using a water supply pressurizing pump, and is capable of continuously supplying AC / DC Power road water injection system that uses a DC motor instead of a solenoid valve to open and close the valve.

또한, 본 발명은 경로관 및 급수관에 플로우 센서를 구비하여 물의 급수여부 및 이상이 발생되는 급수관의 구간을 용이하게 파악하는 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템을 제공하는 것이다. In addition, the present invention provides a low power road water injection system based on IoT, which is equipped with a flow sensor in a path pipe and a water pipe to easily determine whether water is supplied or not and the interval of a water pipe in which an abnormality occurs.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. Other objects, which will be apparent to those skilled in the art, It will be possible.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템은도로 물분사 시스템에 있어서, 급수 가압 펌프와 저수조 및 상용전원이 없이 도로로 세척물을 분사하는 시스템에 있어서, 도로의 외곽에 위치하여 일단에 수압이 적어도 5bar 이상인 수도관과 연결되고, 상기 수도관에서 제공되는 물의 압력과 흐름을 제어하며 밸브 동작시에만 전력을 제공받아 개폐되는 저전력 전동 밸브부; 상기 저전력 전동 밸브부의 타단에 연결되며 도로 외곽에서 도로 중앙라인 측으로 도로를 가로질러 설치되되 보호부 내에 설치되는 경로관; 상기 경로관과 시작단이 연결되어 도로의 중앙라인을 따라 지상에 일렬 연결된 복수개의 급수관 및 상기 급수관들 사이에서 도로방향으로 물을 분사하도록 분기되어 형성된 분사노즐부재가 결합되며, 상기 분사노즐부재에는 상기 급수관을 통해 급수되는 물의 분사량 또는 분사거리를 조절하는 밸브가 설치된 분사부; 상기 급수관이 설치되는 지상에 위치하여 도로에서 비산되는 먼지, 이산화탄소 농도, 및 도로의 표면 온도 중 어느 하나 이상을 감지하고, 감지된 정보를 근거리 무선통신으로 전송하는 도로 함체부; 및 도로의 외곽에 위치되어 상기 도로 함체부로부터 전송된 정보에 따라, 상기 저전력 전동 밸브부의 개폐를 선택적으로 동작시키거나, 원격지에 위치한 관리자 단말기로 감지 정보를 전달하는 메인 함체부;를 포함하며, 상기 저전력 전동 밸브부, 도로 함체부, 및 메인함체부는 솔라셀 전력으로 동작되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the IoT-based low-power road water injection system according to the present invention is a road water injection system, which is a system for injecting washing water into a road without a water supply pressurization pump, a water storage tank and a commercial power supply, A low power electromotive valve unit connected to a water pipe having a water pressure of at least 5 bar or more at one end thereof and controlling the pressure and flow of water provided in the water pipe, A path pipe connected to the other end of the low-power electric valve part and installed in the protection part, across the road from the road to the road center line side of the road; A plurality of water supply pipes connected to the path and a start end thereof and connected to the ground along a center line of the road, and an injection nozzle member branched from the water supply pipes so as to spray water in a road direction are coupled to the injection nozzle member, A spraying portion provided with a valve for controlling an injection amount or a spraying distance of water supplied through the water supply pipe; A road hood unit for sensing at least one of dust, carbon dioxide concentration, and surface temperature of a road located on the ground on which the water supply pipe is installed and transmitting sensed information through short-range wireless communication; And a main enclosure unit located at a periphery of the road and selectively operating the opening and closing of the low power electromotive valve unit according to the information transmitted from the road enclosure unit or transmitting sensed information to a manager terminal located at a remote place, The low-power motor-operated valve unit, the road-housing unit, and the main housing unit are operated with solar cell power.

또한, 상기 분사부를 수용하는 수용부재, 및 상기 수용부재의 상단으로 상기 분사부를 커버링하는 커버부를 구비하며, 상기 커버부는 상기 수용부재의 상단에 결합하여 고정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the air conditioner may further include a housing member for housing the injection unit, and a cover unit for covering the injection unit at an upper end of the housing member, wherein the cover unit is fixed to the upper end of the housing member.

또한, 상기 보호부는 윗면으로 차량이 통행할 수 있는 범위의 높이를 갖되 완만한 경사면으로 이루어져 있으며, 상기 보호부에는 경로관을 수용하는 수용홈이 형성된 것을 특징으로 한다.Also, the protector has a slope inclined to a height that allows the vehicle to pass to the upper surface, and the protector has a receiving groove for receiving the tube.

또한, 상기 급수관 및 경로관은 상기 수도관의 최대 내압의 10배 이상을 견디는 재질과 소재의 합성고무관으로, 상기 급수관 및 경로관의 직경은 1.25 내지 1.5inch인 것을 특징으로 한다.The water pipe and the pipe are synthetic rubber pipes made of a material and material that can withstand 10 times or more of the maximum internal pressure of the water pipe, and the diameters of the water pipe and the pipe are 1.25 to 1.5 inches.

또한, 상기 저전력 전동 밸브부의 개방으로 인해 경로관 및 상기 복수개의 급수관에 급수되는 물의 흐름을 감지하는 적어도 하나 이상의 플로우 센서를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.Further, the apparatus further comprises at least one flow sensor for sensing a flow of water supplied to the path pipe and the plurality of water supply pipes due to the opening of the low-power electric valve unit.

또한, 상기 플로우 센서는 위치에 따라 상기 도로 함체부 및 메인 함체부에서 감지 신호를 검출하되, 상기 도로 함체부에서 검출된 상기 플로우 센서의 감지 신호는 상기 메인 함체부로 전달되는 것을 특징으로 한다.Also, the flow sensor detects a sensing signal at the road hull and the main hull according to the position, and the sensing signal of the flow sensor detected at the road hull is transmitted to the main enclosure.

또한, 상기 도로 함체부는 미세먼지 농도, 이산화탄소 농도, 도로 표면의 온도, 및 습도 중 어느 하나 이상을 감지하는 센서부; 상기 센서부의 정보를 상기 메인 함체부에 전달하거나, 상기 메인 함체부의 지시정보를 전달 받을 수 있도록 통신하는 근거리통신부; 상기 메인 함체부에서 전달하는 지시 정보를 표시하는 디스플레이부; 구비되는 솔라셀 패널로부터 전력을 전달 받아 충전되는 배터리; 상기 배터리의 충전을 위해 과충전 및 과방전을 제어하는 배터리 제어부; 및 상기 배터리 제어부를 통해 상기 배터리의 전력을 공급받아 상기 센서부, 근거리통신부, 및 디스플레이부를 제어하는 도로 함체 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Also, the road enclosure may include a sensor unit for sensing at least one of a fine dust concentration, a carbon dioxide concentration, a temperature of a road surface, and humidity; A local communication unit communicating the information of the sensor unit to the main housing unit or communicating the instruction information of the main housing unit so as to be received; A display unit for displaying instruction information transmitted from the main body unit; A battery that receives electric power from the solar cell panel and is charged; A battery controller for controlling overcharging and over discharging for charging the battery; And a road enclosure controller for receiving the power of the battery through the battery controller and controlling the sensor unit, the local communication unit, and the display unit.

또한, 상기 디스플레이부는 도트매트릭스 형태의 각 셀 하나가 회전 축과 형광 컬러와 바탕색이 도색된 박형 영구자석판과 그 아래의 전자 유도코일을 이용하여 디스플레이되고, 상기 도로 함체 제어부에 의해 디스플레이되는 내용의 변화시에만 전력을 소모하며, 내용 변화 직후 전력이 차단되더라도 변화된 내용이 유지되는 것을 특징으로 한다.In addition, the display unit may be configured such that each of the cells in the form of a dot matrix is displayed using a thin permanent magnet plate painted with a rotation axis, a fluorescent color, and a background color, and an electromagnetic induction coil beneath the thin permanent magnet plate, And the changed contents are maintained even if the power is cut off immediately after the contents change.

또한, 상기 메인 함체부는 상기 도로 함체부의 정보를 전달받거나 전달하는 무선통신부; 상기 원격지의 관리자 단말기에 정보를 전달하거나 명령을 전달 받는 무선 LTE/3G 게이트웨이; 구비되는 솔라셀 패널로부터 전력을 전달 받아 충전되는 배터리; 상기 배터리의 충전을 위해 과충전 및 과방전을 제어하는 배터리 제어부; 및 상기 배터리 제어부를 통해 상기 배터리의 전력을 공급받아 상기 무선통신부, 무선 LTE/3G 게이트웨이를 제어하는 메인 함체 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The main enclosure may include a wireless communication unit for transmitting or receiving information of the road enclosure; A wireless LTE / 3G gateway for transmitting information or receiving an instruction to the manager terminal of the remote location; A battery that receives electric power from the solar cell panel and is charged; A battery controller for controlling overcharging and over discharging for charging the battery; And a main body controller for receiving the power of the battery through the battery controller and controlling the wireless communication unit and the wireless LTE / 3G gateway.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 지상에 설치되는 급수관으로 인해 설치기간이 짧고, 설치비용을 절감하는 효과가 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention has a short installation period due to a water supply pipe installed on the ground, and has an effect of reducing the installation cost.

또한, 본 발명은 급수관으로 공급되는 급수를 위한 급수 가압 펌프를 구비하지 않고도 기준 수압 이상으로 급수가 된다면 급수 가압 펌프를 사용할 때 필요로 하는 소비전력을 절약할 수 있으며, 개폐시에만 전력이 소비되는 저전력 전동 밸브를 구비함으로써 최소한의 소비전력 사용으로 유지되는 효과가 있다. Further, according to the present invention, if water is supplied at a level higher than the reference water pressure without providing a water supply pressure pump for supplying water to the water supply pipe, the power consumption required when using the water supply pressure pump can be saved, The provision of the low-power electromotive valve has the effect of maintaining the minimum power consumption.

또한, 본 발명은 경로관 및 급수관에 플로우 센서를 구비하여 급수 여부 및 이상이 발생되는 급수관의 구간을 용이하게 파악하여 해당 급수관만 교체할 수있어 유지보수가 용이하고, 이에 따른 유지보수비용을 절감하는 효과가 있다. In addition, the present invention provides a flow sensor in a path pipe and a water supply pipe to easily identify a section of a water supply pipe where water supply or an abnormality occurs and to replace only the water supply pipe, thereby facilitating maintenance and reducing maintenance costs .

또한, 본 발명은 급수관에 고압 고무관을 사용함에 따라 탄성이 있어 완만한 굴곡이 있는 지상에서도 설치가 용이하다는 효과가 있다. Further, since the high-pressure rubber pipe is used in the water supply pipe, the present invention has an effect that it is easy to install even on the ground with gentle bending due to its elasticity.

또한, 본 발명은 센서부의 위치를 도로와 가까운 곳에 위치시켜 도로의 먼지 농도 및 이산화탄소농도, 온습도의 환경정보의 정확도를 높이는 효과가 있다. Further, the present invention has the effect of increasing the accuracy of environmental information of the dust concentration, carbon dioxide concentration, and temperature and humidity of the road by positioning the position of the sensor part close to the road.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템의 저전력 전동 밸브부의 설치모습을 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템의 경로관 및 보호부을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템의 분사부를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템의 수용부재와 커버부를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템의 도로 함체부를 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템의 도로 함체부의 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템의 메인 함체부를 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템을 설치한 모습을 나타낸 이미지이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 저전력 도로 물분사 시스템의 관리자 단말기의 화면을 나타낸 이미지이다.1 is a block diagram of an IoT-based low-power road water injection system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating the installation of a low-power motor-operated valve unit of an IoT-based low-power road water injection system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a path tube and a protection unit of the IoT-based low-power road water injection system according to the embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a jetting unit of the IoT-based low-power road water injection system according to the embodiment of the present invention.
5 is a view showing a housing member and a cover portion of the IoT-based low-power road water injection system according to the embodiment of the present invention.
6 is a block diagram illustrating a road enclosure of an IoT-based low-power road water injection system according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a state of a road enclosure of an IoT-based low-power road water injection system according to an embodiment of the present invention.
8 is a block diagram illustrating a main body portion of an IoT-based low-power road water injection system according to an embodiment of the present invention.
9 is an image showing a state in which an IoT-based low-power road water injection system according to an embodiment of the present invention is installed.
10 is an image showing a screen of the administrator terminal of the IoT-based low-power road water injection system according to the embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.In addition, the sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation, and the terms defined specifically in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user, operator And the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification.

도 1 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 저전력 도로 물분사 시스템을 나타낸 것으로, 도로 물분사 시스템은 저전력 전동 밸브부(100), 경로관(200), 분사부(300), 도로 함체부(400), 메인 함체부(500), 및 플로우 센서(600)을 포함한다. 1 to 8 illustrate an IoT-based low-power road water injection system according to an embodiment of the present invention. The road water injection system includes a low-power electric valve unit 100, a path tube 200, a spray unit 300, Includes a housing part (400), a main housing part (500), and a flow sensor (600).

도 2에 도시한 바와 같이, 저전력 전동 밸브부(100)는 도로의 외곽에 위치하여 일단에 수압이 적어도 5bar 이상인 수도관과 연결되고, 수도관에서 제공되는 물의 압력과 흐름을 제어하도록 개폐한다.As shown in FIG. 2, the low-power motor-operated valve 100 is connected to a water pipe having a water pressure of at least 5 bar at one end of the road and is opened and closed to control the pressure and flow of water provided in the water pipe.

본 발명의 실시예에서는 적어도 5bar 이상의 수압으로 물을 공급 받음으로써, 별도의 급수 가압 펌프 없이 공급되는 물의 수압으로 분사되는 분사량 및 분사거리를 조절하여 급수 가압 펌프를 사용하는데 사용되는 전력을 사용하지 않고, 물의 분사량 및 분사거리를 조절한다.In the embodiment of the present invention, by supplying water at a water pressure of at least 5 bar or more, it is possible to control the injection quantity and the spraying distance of the water to be supplied without the separate water supply pressure pump, , The amount of water injected and the distance to be sprayed.

또한, 일반적으로 사용되는 솔레노이드 밸브의 경우 밸브를 개방하는 동안 지속적으로 전력을 부여하여 밸브가 개방될 수 있도록 함에 따라 지속적으로 전력 소실이 발생되는 반면, 본 발명의 실시예에 따른 저전력 전동 밸브부(100)는 개폐하는 동작시에만 전력이 부여되고, 개방되어 있는 상태이거나, 폐쇄된 상태에서는 전력이 부여되지 않는다. Further, in the case of a commonly used solenoid valve, power is continuously supplied while the valve is being opened, so that the power is continuously lost as the valve is opened. On the other hand, the low- 100 are provided with electric power only in the opening and closing operation, and are not given power in the open state or in the closed state.

즉, 전력이 부여되면 밸브가 개방 되지만 공급 전력은 개방된 시간동안 지속되어야 하고 전력을 끊으면 밸브가 닫히는 일반적인 솔레노이드 밸브와 현저한 차이가 있다.That is, when power is applied, the valve opens, but the supply power must remain open for a period of time, and there is a significant difference from a typical solenoid valve where the valve closes when power is turned off.

경로관(200)은 저전력 전동 밸브부(100)의 타단에 연결되어 저전력 전동 밸브부(100)의 개폐 에 따라 분사부(300)에 물을 급수하는 경로 역할을 한다. The path tube 200 is connected to the other end of the low-power motor-operated valve unit 100 and functions as a path for supplying water to the spray unit 300 according to opening and closing of the low-power motor-operated valve unit 100.

경로관(220)은 도로를 가로질러 급수관(310)과 연결되므로, 차도의 경우 차량이 통행함으로써 경로관(210)을 보호하기 위해 도로위에서 경로관(200)을 수용하는 수용홈(211)을 형성하되, 경로관(200)의 상단으로 차량이 통행할 수 있도록 완만하게 라운드진 형태의 보호부(210)로 보호된다. The path tube 220 is connected to the water supply pipe 310 across the road so that the receiving groove 211 for receiving the path tube 200 on the road is protected to protect the path tube 210 And is protected by the protective part 210 in a gently rounded shape so that the vehicle can pass to the upper end of the path pipe 200.

보호부(210)은 도 3(a)에 도시한 바와 같이, 하부에 수용홈(211)을 형성하여 요철과 같이 상단이 라운드진 형상으로 형성하거나, 도 3(b)에 도시한 바와 같이, 라운드진 형상이되, 상단에 수용홈(211)을 형성할 수 있다. 3 (a), the protective portion 210 may have a receiving groove 211 formed at a lower portion thereof and may have a rounded top shape like a concavo-convex shape. Alternatively, as shown in Fig. 3 (b) And the receiving groove 211 can be formed at the upper end.

본 발명의 실시예에서는 도로를 파지 않고 설치하는 것을 기술적 요지로 하나, 도로를 가로질러 설치되는 경로관(200)의 경우 고속의 차도에서는 도 3(c)에 도시한 바와 같이, 경로관(200)의 직경의 폭 만큼 파내어 경로관(200)을 삽설할 수 있음이 바람직하다. In the embodiment of the present invention, it is a technical matter to install the road without grasping the road. In the case of the path pipe 200 installed across the road, as shown in Fig. 3 (c) So that the path tube 200 can be inserted.

분사부(300)는 도 4에 도시한 바와 같이, 급수관(310), 및 분사노즐부재(320)을 포함하고, 저전력 전동 밸브부(100)의 개방으로 제공되는 물을 도로에 분사하는 구성으로, 경로관(200)이 도로 상단의 진행방향으로 나열된 급수관(310)의 시작단과 연결되며, 급수관(310) 사이에 도로방향으로 물을 분사하도록 분기되어 형성된 분사노즐부재(320)을 결합하여 형성한다. 4, the sprayer 300 includes a water supply pipe 310 and an injection nozzle member 320, and is configured to spray water supplied to the opening of the low-power motor-operated valve unit 100 onto the road A path tube 200 is connected to the start end of the water supply pipe 310 arranged in the traveling direction of the upper end of the road and a spray nozzle member 320 branched from the water supply pipe 310 to spray water in the direction of the road, do.

급수관(310)은 경로관(200)과 연결된 시작단부터 일정한 거리의 끝단까지 물을 급수한다. 급수관(310)은 양끝단에 금속소재의 결합부(미도시)가 형성되어, 결합부의 결합으로 용이하게 복수개의 급수관(310)을 연장하여 형성할 수 있다. 일정거리 연장된 후 끝단은 금속소재의 마개(미도시)를 이용하여 물의 흐름을 차단한다.The water supply pipe 310 supplies water to the end of a certain distance from the start end connected to the path pipe 200. The water supply pipe 310 may have a metal material coupling portion (not shown) formed at both ends thereof so that the plurality of water supply pipes 310 can be easily extended by coupling of the coupling portion. After a certain distance is extended, a metal stopper (not shown) is used at the end to block the flow of water.

급수관(310) 및 경로관(200)은 고압 고무 호스관으로서 외부충격으로도 파손되지 않으나 어느 정도 범위에서 휘어질 수 있는 있는 내압 고무 재질의 소재이다. 더욱 상세하게는 수도관의 최대 내압의 10배 이상을 견딜 수 있는 재질과 소재이며, 소재의 특성에 의해 다소의 굴곡이 있는 지상에서도 설치가 가능할 뿐만 아니라 차량사고로 인해 충돌이 일어나는 경우에 차량 운전자의 안전을 위해 적용한다. The water supply pipe 310 and the pipe 200 are high-pressure rubber hose pipes which are not damaged by an external impact but can be bent to a certain extent. More specifically, it is a material and material that can withstand 10 times or more the maximum internal pressure of the water pipe. It can be installed not only on the ground with a slight bending due to the characteristics of the material but also, Apply for safety.

또한, 상기 급수관(310) 및 경로관(200)의 직경은 1.25 내지 1.5inch(인치)이내 범위 임이 바람직하다. The diameters of the water pipe 310 and the pipe 200 are preferably in a range of 1.25 to 1.5 inches.

여기서, 급수관(310) 및 경로관(200)의 직경이 1.25인치 미만이면 급수관(310) 및 경로관(200)에 수용되는 물의 양과 압력이 부족하여 분사되는 물의 양이 부족하고, 압력도 감소하게 된다. If the diameters of the water pipe 310 and the pipe 200 are less than 1.25 inches, the amount of water and the pressure of water contained in the water pipe 310 and the pipe 200 are insufficient, do.

또한, 급수관(310) 및 경로관(200)의 직경이 1.5인치를 초과하면 물의 양 및 물 분사 압력은 증가하게 되나 도로의 중앙선에 설치시 설치 자재류의 부피의 증가에 의해 중앙선의 폭을 벗어나게 되어 운전시 방해가 될 수 있다. 그러나, 도로 중앙이 아닌 가장자리나 이에 대한 문제가 발생되지 않으면 직경은 1.5인치 이상일 수 있다. When the diameter of the water pipe 310 and the pipe 200 exceeds 1.5 inches, the amount of water and the water injection pressure are increased. However, when the water pipe 310 and the pipe 200 are installed at the center line of the road, And may be disturbed during operation. However, if the edges are not at the center of the road or there are no problems, the diameter may be at least 1.5 inches.

분사노즐부재(320)는 급수관(310) 사이에 위치하여 물을 도로의 일방향(1-way) 또는 양방향(2-way)으로 분사하되, 분사노즐부재(320)의 노즐(321)마다 물의 분사거리 또는 분사량을 조절하기 위해 각각의 밸브(322)를 구비한다. The injection nozzle member 320 is positioned between the water supply pipes 310 so that the water is sprayed in a one-way or two-way manner on the road. In the nozzle 321 of the injection nozzle member 320, Each valve 322 is provided to control the range or the injection amount.

여기서, 분사노즐부재(320)이 동일한 수압에 의해 공급되는 물이 급수관(310)의 길이에 따라 동일한 노즐(321)의 크기을 갖는다면 시작단으로부터 가장 먼 위치의 노즐(321)까지 분사되는 물의 분사거리 또는 분사량이 감소되어 급수관(310)의 시작단과 끝단의 물이 분배되는 양이 상이하여 효과가 현저히 저감되므로, 분사노즐부재(320)의 각 노즐(321)에 밸브(322)를 구비하여 급수관(310)의 위치에 따라 밸브(322)를 조절하여 물의 분사거리 또는 분사량을 조절한다. If the water to which the injection nozzle member 320 is supplied by the same water pressure has the same size of the nozzle 321 according to the length of the water supply pipe 310, the amount of water sprayed from the start end to the nozzle 321 farthest from the start end The valve 322 is provided in each nozzle 321 of the injection nozzle member 320 so that the amount of water supplied to the water supply pipe 310 is reduced, The valve 322 is adjusted according to the position of the nozzle 310 to adjust the jetting distance or the jetting amount of the water.

노즐(321)에 구비된 밸브(322)를 통해 도로의 차선수가 확장되더라도 밸브(322)의 조절만으로 분사거리를 연장시킬 수 있는 효과가 있다. Even if the number of lanes on the road is expanded through the valve 322 provided in the nozzle 321, the distance to be sprayed can be extended only by the adjustment of the valve 322. [

급수관(310) 및 분사노즐부재(320)를 보호하기 위해 지면에 급수관(310) 및 분사노즐부재(320)를 수용하는 수용부재(331) 및 커버부(332)를 도 5에 도시한 바와 같이, 설치한다. 5, the housing member 331 and the cover portion 332, which accommodate the water supply pipe 310 and the spray nozzle member 320, are provided on the ground to protect the water supply pipe 310 and the spray nozzle member 320, .

이때, 수용부재(331)의 상단은 급수관(310) 및 분사노즐부재(320)가 안착될 수 있도록 급수관(310)의 외주연 형태로 형성하고, 수용부재(331)의 상단으로 급수관(310) 및 분사노즐부재(320)를 커버링하는 커버부(332)를 구비하며, 커버부(332)는 수용부재(331)의 상단에 결합하여 고정한다. 이는 도로의 상단에 진행방향으로 설치됨이 바람직하다. The upper end of the receiving member 331 is formed in an outer peripheral shape of the water supply pipe 310 so that the water supply pipe 310 and the injection nozzle member 320 can be seated thereon and the water supply pipe 310 is connected to the upper end of the receiving member 331, And a cover portion 332 covering the injection nozzle member 320. The cover portion 332 is fixedly coupled to the upper end of the receiving member 331. [ This is preferably provided in the direction of travel at the top of the road.

여기서, 수용부재(331)는 지면에 고정시켜 급수관(310)이 고정될 수 있도록 한다.Here, the receiving member 331 is fixed to the ground so that the water supply pipe 310 can be fixed.

본 발명의 실시예에는 수용부재(331)와 커버부(332)를 한쌍으로 급수관(310) 및 분사노즐부재(320)를 보호하며, 수용부재 (331)및 커버부(332)는 블록단위로 형성함이 바람직하다. In the embodiment of the present invention, the water supply pipe 310 and the spray nozzle member 320 are protected by a pair of the housing member 331 and the cover portion 332, and the housing member 331 and the cover portion 332 are arranged in block units .

본 발명의 실시예에 따른 급수관(310)은 고압 고무관 소재로 형성되어 완만한 라운드진 형태로 설치될 수 있으므로, 수용부재(331) 및 커버부(332)의 길이가 길어지면, 급수관(310)이 라운드진 형태로 설치될 때 커버할 수 없으므로 급수관(310)의 설치 형상을 고려하여 블록단위로 결합됨이 바람직하다. The water supply pipe 310 according to the embodiment of the present invention may be formed of a high pressure rubber pipe material and be installed in a gentle rounded form so that when the length of the housing member 331 and the cover portion 332 becomes long, It is preferable that they are connected in blocks in consideration of the installation shape of the water supply pipe 310. In this case,

도로 함체부(400)는 도로의 상단에 위치하여 도로에 비산되는 먼지 및 이산화탄소 농도, 그리고 도로의 표면 온도, 습도 중 어느 하나 이상을 감지하고, 감지된 신호를 전달하는 구성으로, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 센서부(410), 근거리통신부(420), 디스플레이부(430), 배터리부(440), 배터리 제어부(450). 및 도로 함체 제어부(460)를 포함한다. The road hull body part 400 is configured to detect at least one of the dust and carbon dioxide concentration scattered on the road, the surface temperature and the humidity of the road, and to transmit the sensed signal. A short range communication unit 420, a display unit 430, a battery unit 440, and a battery control unit 450, as shown in FIG. And a road enclosure control unit 460.

센서부(410)는 미세먼지 농도, 이산화탄소 농도, 도로의 온도 및 습도 중 어느 하나 이상을 감지한다. The sensor unit 410 senses at least one of the fine dust concentration, the carbon dioxide concentration, the temperature of the road, and the humidity.

미세먼지의 농도를 파악하기 위해 설치되는 센서의 경우 도로 측면부나 인도측 폴대와 전봇대와 같이 기둥에 위치하여 즉, 높은 위치에 구비되어 미세먼지의 농도를 파악하는 경우가 일반적이다. 반면, 본 발명의 실시예에 따른 센서부(410)는 도로의 중앙선에 위치되어, 도로 환경의 정보를 면밀하고 정확히 파악할 수 있다. In the case of a sensor installed to detect the concentration of fine dust, it is common that the sensor is located on a column, such as a side surface of a road, a poles of a side of a roadside, and a pole of a pole. On the other hand, the sensor unit 410 according to the embodiment of the present invention is positioned at the center line of the road, so that information on the road environment can be closely and accurately grasped.

근거리통신부(420)는 센서부(410)에서 감지한 정보를 메인 함체부(500)에 전달하거나, 메인 함체부(500)의 지시 정보를 전달 받는다. The local communication unit 420 transmits information sensed by the sensor unit 410 to the main body unit 500 or receives the instruction information of the main body unit 500.

근거리통신부(420)의 신호를 메인 함체부(500)로 전달하기 위해 RF 안테나(421)를 더 구비한다. And further includes an RF antenna 421 for transmitting the signal of the short range communication unit 420 to the main body unit 500. [

디스플레이부(430)는 센서부(410)의 정보를 표시하거나, 메인 함체부(500)에서 전달하는 지시를 표시한다. The display unit 430 displays information of the sensor unit 410 or displays an instruction to be transmitted from the main body unit 500.

디스플레이부(430)는 도트매트릭스 형태의 각 셀 하나가 회전 축과 형광 컬러와 바탕색이 도색된 박형 영구자석판과 그 아래의 전자 유도코일을 이용하여 디스플레이되는 것으로서, 매트릭스 조합에 따라 한글/영어등의 모든 문자를 표현할 수 있다.The display unit 430 displays one dot-matrix type cell using a thin permanent magnet plate painted with a rotation axis, a fluorescent color, and a background color, and an electromagnetic induction coil thereunder. All characters can be represented.

또한, 도로 함체 제어부(460)에 의해 디스플레이되는 내용의 변화시에만 전력을 소모함으로써, 내용 변화 직후 전력이 차단되더라도 변화된 내용이 그대로 유지된다.In addition, the power is consumed only when the contents displayed by the road enclosure control unit 460 are changed, so that the changed contents are maintained even if the power is cut off immediately after the contents change.

이에 따라, 적은 전력소모로 광고 표시 또는 안내 표시를 할 수 있다. Accordingly, advertisement display or guidance display can be performed with low power consumption.

배터리부(440)는 도포 함체부(400) 상단에 구비되어 태양열로부터 전력을 생산하는 솔라 셀 패널(401)로부터 전력을 전달 받아 충전되고, 배터리 제어부(450)는 배터리부(440)의 충전을 위해 과충전 및 과방전을 제어한다. The battery unit 440 is provided at the upper end of the application unit 400 to receive electric power from the solar cell panel 401 that generates electric power from the solar heat and the battery control unit 450 charges the battery unit 440 Thereby controlling overcharge and overdischarge.

도로 함체 제어부(460)는 배터리 제어부(450)를 통해 배터리부(440)의 전력을 공급받아 센서부(410), 근거리통신부(420), 및 디스플레이부(430)를 제어한다. 즉, 센서부(410)에서 감지된 신호를 전달 받아 근거리통신부(420)를 통해 메인 함체부(400)로 전달하거나, 메인 함체부(400)에서 전달하는 지시 정보를 디스플레이부(430)에 출력하도록 제어한다. The road enclosure control unit 460 receives the power of the battery unit 440 through the battery control unit 450 and controls the sensor unit 410, the short range communication unit 420, and the display unit 430. That is, a signal sensed by the sensor unit 410 is received and transmitted to the main body unit 400 through the short-range communication unit 420 or the instruction information transmitted from the main body unit 400 is output to the display unit 430 .

이와 같은 구성을 갖는 도로 함체부(400)는 도 7에 도시한 바와 같이, 분사부(300)가 위치되는 도로의 길이 방향을 따라 설치될 수 하우징을 포함한다 As shown in FIG. 7, the road hood unit 400 having such a configuration includes a housing that can be installed along the longitudinal direction of the road on which the jetting unit 300 is located

또한, 도로 함체부(400)의 하우징은 급수관(310)을 보호하는 커버 역할을 하며, 커버 역할을 하면서 노즐(321)을 통해 물이 분사될 수 있도록 도로 함체부(400)의 하우징 하단에 분사홀(470)을 더 형성한다.The housing of the road hood unit 400 serves as a cover for protecting the water supply pipe 310 and is provided at the lower end of the housing of the road hood unit 400 so that water can be sprayed through the nozzle 321, Holes 470 are further formed.

메인 함체부(500)는 도로 함체부(400)로부터 전달된 신호에 따라 저전력 전동 밸브부(100)를 동작시키거나, 원격지에 위치한 관리자 단말기(10)로 정보를 전달하는 구성으로, 도 8에 도시한 바와 같이, 무선통신부(510), 무선 LTE/3G 게이트웨이(520), 배터리부(530), 배터리 제어부(540), 및 메인 함체 제어부(550)를 포함한다. The main housing unit 500 is configured to operate the low power transfer valve unit 100 according to a signal transmitted from the road haulage unit 400 or to transmit information to the manager terminal 10 located at a remote place, A battery unit 530, a battery control unit 540, and a main body control unit 550. The wireless communication unit 510 includes a wireless communication unit 510, a wireless LTE / 3G gateway 520, a battery unit 530,

무선통신부(510)는 도로 함체부(400)의 정보를 전달받거나 전달한다. 이때, 도로 함체부(400)의 근거리통신부(420)와 통신하기 위해 제2 RF 안테나(511)를 구비함이 바람직하다. The wireless communication unit 510 receives or transmits the information of the road enclosure unit 400. At this time, it is preferable that a second RF antenna 511 is provided for communicating with the short-range communication unit 420 of the road enclosure unit 400.

무선 LTE/3G 게이트웨이(520)는 원격지의 관리자 단말기(10)에 정보를 전달하거나 관리자 단말기(10)로부터 제공하는 명령을 전달 받는다. The wireless LTE / 3G gateway 520 transfers information to the administrator terminal 10 at a remote location or receives a command from the administrator terminal 10. [

예컨대, 관리자 단말기(10)는 서버이거나 휴대용 단말기일 수 있으며, 관리자 단말기(10)로 도로 함체부(400)에서 제공하는 센서부(410)를 통해 감지된 센서 정보를 전달할 수 있으며, 관리자는 관리자 단말기(10)를 통해 센서정보를 바탕으로 분사부(300)의 동작여부를 결정하여 명령을 전달하거나 디스플레이부(430)에 표시될 문구의 정보를 전달할 수 있다. For example, the administrator terminal 10 may be a server or a portable terminal, and may transmit sensed sensor information through the sensor unit 410 provided by the road enclosure unit 400 to the administrator terminal 10, Based on the sensor information, it is possible to determine whether the jetting unit 300 is operated or not, and to transmit the command or to transmit information of a phrase to be displayed on the display unit 430 through the terminal 10.

배터리부(530)는 도로 함체부(400)의 배터리(440)와 마찬가지로 메인함체부(500) 상단에 구비되어 태양열로부터 전력을 생산하는 솔라셀 패널(501)로부터 전력을 전달 받아 충전되고, 배터리 제어부(540)는 배터리부(530)의 충전을 위해 과충전 및 과방전을 제어한다. The battery unit 530 is provided at an upper end of the main body unit 500 in the same manner as the battery 440 of the road enclosure unit 400 and receives electric power from the solar cell panel 501 that generates electric power from solar heat, The control unit 540 controls overcharge and overdischarge to charge the battery unit 530. [

메인 함체 제어부(550)는 상기 배터리 제어부(540)를 통해 배터리(530)의 전력을 공급받아 상기 무선통신부(510), 무선 LTE/3G 게이트웨이(520)를 제어한다. The main enclosure control unit 550 receives the power of the battery 530 through the battery control unit 540 and controls the wireless communication unit 510 and the wireless LTE / 3G gateway 520.

플로우 센서(600)은 저전력 전동 밸브부(100)의 개방으로 인해 경로관(200) 및 복수개의 급수관(310)로 급수되는 물의 흐름을 감지하는 구성으로, 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. The flow sensor 600 is configured to detect the flow of water supplied to the path pipe 200 and the plurality of water pipes 310 due to the opening of the low power electric valve unit 100,

플로우 센서(600)을 통해 경로관(200) 또는 급수관(310)의 이상 여부를 파악할 수 있어 이상이 있는 경로관(200) 또는 급수관(310)을 용이하게 보수할 수 있다. It is possible to grasp the abnormality of the path pipe 200 or the water supply pipe 310 through the flow sensor 600 so that the abnormal path pipe 200 or the water supply pipe 310 can be easily repaired.

플로우 센서(600)은 위치에 따라 도로 함체부(400) 및 메인 함체부(500)에서 플로우 센서(600)의 감지 신호를 파악한다. The flow sensor 600 recognizes the sensing signals of the flow sensor 600 in the road housing unit 400 and the main housing unit 500 according to the position.

여기서, 도로 함체부(400)에서 검출된 감지 신호는 근거리통신부(420)에서 송신하고, 메인 함체부(500)의 무선통신부(510)가 수신하여 메인 함체 제어부(550)에 전달된다.The detection signal detected by the road enclosure unit 400 is transmitted from the short range communication unit 420 and is received by the wireless communication unit 510 of the main body unit 500 and transmitted to the main body control unit 550.

메인 함체부(500)의 메인 함체 제어부(550)에서 총괄적으로 이상이 발생된 플로우 센서(600)의 위치정보를 관리자 단말기(10)로 전달하여 관리자가 용이하게 파악할 수 있도록 있다. The location information of the flow sensor 600 which is generated abnormally in the main housing control unit 550 of the main housing unit 500 is transmitted to the manager terminal 10 so that the manager can easily grasp the location information.

상기와 같은 구성된 IoT기반 저전력 물분사 시스템을 이용하여 도 9에 도시한 바와 같이 도로에 물분사하는 방법은 다음과 같다. As shown in FIG. 9, a method of spraying water on the road using the IoT-based low-power water injection system constructed as described above is as follows.

도로 함체부(400)의 센서부(410)의 동작으로 미세먼지 농도 및 온도을 감지한다. 감지된 미세먼지 농도 및 온도를 감지하고 근거리통신부(420)를 통해 메인 함체부(500)의 무선통신부(510)로 감지된 미세먼지 농도 및 온도에 대한 정보를 전달 받는다. And detects the concentration of fine dust and the temperature by the operation of the sensor unit 410 of the road hull unit 400. Detects the detected minute dust concentration and temperature, and receives information on the concentration of fine dust and temperature detected by the wireless communication unit 510 of the main body unit 500 through the short range communication unit 420.

이때, 도로 함체부(400) 및 메인 함체부(500)는 솔라셀 패널로부터 충전된 각각의 배터리부(440,530)의 전력으로 동작된다. At this time, the road hull unit 400 and the main housing unit 500 are operated by the power of the battery units 440 and 530 charged from the solar cell panel.

이어, 메인 함체부(500)는 전달받은 정보에 따라 미세먼지 농도 또는 표면의 온도가 기준설정 범위를 넘어서면, 저전력 전동 밸브부(100)를 가동하여 개방하거나, 무선 LTE/3G 게이트웨이(520)을 통해 관리자 단말기(10)에 미세먼지 농도 및 온도에 대한 정보를 전달하여 관리자로부터 명령을 전달받는다.When the concentration of fine dust or the surface temperature exceeds the reference setting range, the main housing unit 500 operates the low power electromotive valve unit 100 to open or close the wireless LTE / 3G gateway 520, To the manager terminal 10, and receives the command from the manager.

이와 같이, 도로 함체부(40O)는 메인 함체부(500)의 통신을 위하여 하나의 RF 안테나(421)를 구비하나, 메인 함체부(500)는 도로 함체부(400)와 통신을 위한 하나의 RF 안테나(511)와 관리자 단말기(10)와 통신하기 위한 또 하나의 LTE 안테나(521)를 구비함이 바람직하다. In this way, the road housing unit 40O has one RF antenna 421 for communication with the main housing unit 500, while the main housing unit 500 includes one RF antenna 421 for communication with the road housing unit 400, And another LTE antenna 521 for communicating with the RF antenna 511 and the manager terminal 10.

관리자 단말기(10)는 도 10에 도시한 바와 같이, 설치된 어플리케이션을 통해 메인 함체부(500)에 명령을 전달할 수 있다. The administrator terminal 10 can transmit the command to the main body unit 500 through the installed application as shown in FIG.

(a)는 물분사 시스템을 온오프 할 수 있는 상태의 화면이며, (b)는 동작을 진행하여 물분사가 이루어짐을 알리는 화면이다. (a) shows a state in which the water injection system can be turned on and off, and (b) shows a state in which the water injection is performed by proceeding with the operation.

또한, (c)는 물분사가 중지됨을 알리는 화면이며, (d) 및 (e)는 센서를 통해 현장의 환경 정보를 관리자 단말기(10)를 통해 파악할 수 있는 화면을 나타낸다.(D) and (e) show a screen through which the environmental information of the site can be grasped through the manager terminal 10 through the sensor.

이와 같이 관리자는 원격지에서 관리자 단말기(10)를 사용하여 관리할 수 있으며, 설치되는 위치에 따라 구분하여 관리할 수 있다. In this manner, the administrator can manage the remote terminal using the administrator terminal 10, and can manage the terminal according to the installed location.

이어, 메인 함체부(500)에서 저전력 전동 밸브부(100)를 가동하면, 경로관(200) 및 분사부(300)로 물을 공급한다. 이때, 플로우 센서(600)도 같이 동작하여 물의 흐름 여부를 파악한다. When the low power transmission valve unit 100 is operated in the main body unit 500, water is supplied to the path tube 200 and the jetting unit 300. At this time, the flow sensor 600 also operates to determine whether water flows.

여기서, 저전력 전동 밸브부(100)는 메인 함체부(500)의 메인 함체 제어부(550)에 의해 동작되되, 메인 함체 제어부(550)는 저전력 전동 밸브부(100)가 개방 또는 폐쇄되는 경우에만 전력을 전달함으로써, 개방한 후에는 폐쇄될 때까지 전력을 전달하지 않아도 저전력 전동 밸브부(100)가 개방 상태를 유지할 수 있다. Here, the low-power motor-operated valve unit 100 is operated by the main-body control unit 550 of the main body unit 500, and the main-body control unit 550 controls the power- So that the low-power motor-operated valve unit 100 can maintain the open state without transmitting power until it is closed after it is opened.

이에 따라, 지속적으로 펌핑해야 하는 기존의 기술들 또는 개방을 유지해야 하는 솔레노이드 밸브에 비해 현저히 전력소비를 줄일 수 있다.This can significantly reduce power consumption compared to existing technologies that must be continuously pumped or solenoid valves that must be kept open.

분사부(300)의 노즐(321)은 각각에 구비된 밸브(322)를 이용하여 설치시 분사거리 또는 분사량을 조절하여 세팅함으로써 저전력 전동 밸브부(100)가 개방되더라도 물의 분사거리 또는 분사량이 설정되어 있다. The nozzles 321 of the jetting unit 300 are set by adjusting the jetting distance or the jetting amount during the installation using the valves 322 provided in the jetting unit 300 so that the jetting range or the jetting amount of the water is set even if the low- .

다만, 설치시 이미 물의 분사거리 또는 분사량을 조절하였더라도 거리의 확장이 이루어질 경우 밸브(322)를 이용하여 거리를 재조정할 수 있어 추가적인 보수 또는 설치 공사가 불필요하다.However, even if the water jetting distance or the spraying amount is adjusted at the time of installation, the distance can be readjusted using the valve 322 when the distance is extended, so that no additional maintenance or installation work is required.

여기서, 경로관(200)을 통해 급수관(310)으로 공급되는 물이 분사노즐부재(320)의 노즐(321)을 통해 방사형으로 분사된다. Water supplied to the water supply pipe 310 through the pipe 200 is radially injected through the nozzle 321 of the injection nozzle member 320.

도로 함체부(400)의 디스플레이부(430)를 통해 디스플레이되는 방법은 다음과 같다. A method of displaying through the display unit 430 of the road hull unit 400 is as follows.

여기서, 디스플레이되는 내용은 센서부(410)에서 검출된 미세먼지 농도 및 표면온도를 표시하거나 관리자 단말기(10)로부터 전달받은 내용을 표시할 수 있다. Here, the displayed content may indicate the concentration of fine dust and the surface temperature detected by the sensor unit 410, or display the content received from the manager terminal 10.

관리자 단말기(10)를 통해 지시하는 정보는 메인 함체부(500)의 무선 LTE/3G 게이트웨이(520)를 통해 수신되어 메인 함체부(500)의 무선통신부(510)에서 도로 함체부(400)의 근거리통신부(420)를 통해 도로 함체 제어부(460)에 전달되어 디스플레이부(430)에 출력한다. The information instructed through the administrator terminal 10 is received through the wireless LTE / 3G gateway 520 of the main body unit 500 and transmitted from the wireless communication unit 510 of the main body unit 500 to the roadside unit 400 And is transmitted to the road enclosure control unit 460 through the short-range communication unit 420 and outputs to the display unit 430. [

이때, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이부(430)는 도트매트릭스 형태의 각 쎌 하나가 회전 축과 형광 컬러와 바탕색이 도색된 박형 영구자석판과 그 아래의 전자 유도코일을 이용하여 디스플레이되고, 도로 함체 제어부(460)에 의해 디스플레이되는 내용의 변화시에만 전력을 전달받아 구동하며, 자력을 이용함으로써 전력이 차단되어도 변화된 내용이 유지시킨다. At this time, the display unit 430 according to the embodiment of the present invention displays one dot-matrix type cell using a thin permanent magnet plate painted with a rotation axis, a fluorescent color, and a background color, and an electromagnetic induction coil thereunder, Only when the content displayed by the enclosure control unit 460 is changed, is driven to receive power, and the changed contents are maintained even when the power is cut off by using the magnetic force.

이에 따라, 디스플레이부(430)를 이용하여 내용을 디스플레이 하더라도 소비전력을 절감할 수 있다.Accordingly, power consumption can be reduced even when the display unit 430 is used to display the contents.

따라서, 본 발명은 지상에 설치되는 급수관으로 인해 설치기간이 짧고, 설치비용을 절감하는 효과가 있다. Therefore, the present invention has a short installation period due to a water supply pipe installed on the ground, and has an effect of reducing the installation cost.

또한, 본 발명은 급수관으로 공급되는 급수를 위한 급수 가압 펌프를 구비하지 않고, 기준 수압 이상으로 급수하여 급수 가압 펌프를 사용할 때 필요하는 소비전력을 절약할 수 있으며, 개폐시에만 전력이 소비되는 저전력 전동 밸브를 구비함으로써 최소한의 소비전력 사용으로 유지되는 효과가 있다. In addition, the present invention does not have a water supply pressure pump for supplying water to a water supply pipe, saves power consumption when the water supply pressure pump is used in excess of the reference water pressure, and low power consumption The provision of the electrically operated valve has the effect of maintaining the minimum power consumption.

또한, 본 발명은 경로관 및 급수관에 플로우 센서를 구비하여 급수 여부 및 이상이 발생되는 급수관의 구간을 용이하게 파악하여 해당 급수관만 교체할 수있어 유지보수가 용이하고, 이에 따른 유지보수비용을 절감하는 효과가 있다. In addition, the present invention provides a flow sensor in a path pipe and a water supply pipe to easily identify a section of a water supply pipe where water supply or an abnormality occurs and to replace only the water supply pipe, thereby facilitating maintenance and reducing maintenance costs .

또한, 본 발명은 급수관을 고압 고무관을 사용함에 따라 탄성이 있어 완만한 굴곡이 있는 지상에서도 설치가 용이하다는 효과가 있다. Further, the present invention has an effect that the water supply pipe is elastic because of the use of a high-pressure rubber pipe, and is easy to install even on the ground with gentle bending.

또한, 본 발명은 센서부의 위치를 도로와 가까운 곳에 위치시켜 도로의 먼지 농도, 이산화탄소 농도 및 온습도의 환경정보의 정확도를 높이는 효과가 있다. Further, the present invention has the effect of increasing the accuracy of environmental information of the dust concentration, carbon dioxide concentration, and temperature and humidity of the road by positioning the position of the sensor part close to the road.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

10...관리자 단말기 100...저전력 전동밸브부
200...경로관 210...보호부
211...수용홈 300...분사부
310...급수관 311...결합부
320...분사노즐부재 321...노즐
322...밸브 331...수용부재
332...커버부 333...엔드부
400...도로 함체부 401...솔라셀 패널
410...센서부 420...근거리통신부
421...RF 안테나 430...디스플레이부
440...배터리부 450...배터리 제어부
460...도로 함체 제어부 470...분사홀
500...메인 함체부 501...솔라셀 패널
510...무선통신부 511...RF 안테나
520...무선 LTE/3G 게이트웨이 521...LTE 안테나
530...배터리부 540...배터리 제어부
550...메인 함체 제어부 600...플로우센서10 ... manager terminal 100 ... low power electric valve part
200 ... path tube 210 ... protective portion
211 ... receiving groove 300 ... jetting portion
310 ... water pipe 311 ... engaging portion
320 ... injection nozzle member 321 ... nozzle
322 ... valve 331 ... housing member
332 ... cover portion 333 ... end portion
400 ... Road harness part 401 ... Solar cell panel
410 ... sensor unit 420 ... local communication unit
421 ... RF antenna 430 ... display unit
440 ... Battery part 450 ... Battery control part
460 ... road enclosure control unit 470 ... injection hole
500 ... main body part 501 ... solar cell panel
510 ... radio communication unit 511 ... RF antenna
520 ... Wireless LTE / 3G Gateway 521 ... LTE Antenna
530 ... battery section 540 ... battery control section
550 ... main body controller 600 ... flow sensor

Claims (9)

급수 가압 펌프와 저수조 및 상용전원이 없이 도로로 세척물을 분사하는 시스템에 있어서,
도로의 외곽에 위치하여 일단에 수압이 적어도 5bar 이상인 수도관과 연결되고, 상기 수도관에서 제공되는 물의 압력과 흐름을 제어하며 밸브 동작시에만 전력을 제공받아 개폐되는 저전력 전동 밸브부;
상기 저전력 전동 밸브부의 타단에 연결되며 도로 외곽에서 도로 중앙라인 측으로 도로를 가로질러 설치되되 보호부 내에 설치되는 경로관;
상기 경로관과 시작단이 연결되어 도로의 중앙라인을 따라 지상에 일렬 연결된 복수개의 급수관 및 상기 급수관들 사이에서 도로방향으로 물을 분사하도록 분기되어 형성된 분사노즐부재가 결합되며, 상기 분사노즐부재에는 상기 급수관을 통해 급수되는 물의 분사량 또는 분사거리를 조절하는 밸브가 설치된 분사부;
상기 급수관이 설치되는 지상에 위치하여 도로에서 비산되는 먼지, 이산화탄소 농도, 및 도로의 표면 온도 중 어느 하나 이상을 감지하고, 감지된 정보를 근거리 무선통신으로 전송하는 도로 함체부; 및
도로의 외곽에 위치되어 상기 도로 함체부로부터 전송된 정보에 따라, 상기 저전력 전동 밸브부의 개폐를 선택적으로 동작시키거나, 원격지에 위치한 관리자 단말기로 감지 정보를 전달하는 메인 함체부;를 포함하며,
상기 저전력 전동 밸브부, 도로 함체부, 및 메인함체부는 솔라셀 전력으로 동작되는 것을 특징으로 하며,
상기 경로관이 설치되는 보호부는 윗면으로 차량이 통행할 수 있는 범위의 높이를 갖되 완만한 경사면으로 이루어져 있으며, 상기 보호부에는 경로관을 수용하는 수용홈이 형성된 것을 특징으로 하는 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템.
WHAT IS CLAIMED IS: 1. A system for spraying wash water into a road without a water supply pressurization pump, a water tank and a commercial power source,
A low-power electromotive valve unit connected to a water pipe having a water pressure of at least 5 bar at one end of the road and controlling the pressure and flow of water provided in the water pipe,
A path pipe connected to the other end of the low-power electric valve part and installed in the protection part, across the road from the road to the road center line side of the road;
A plurality of water supply pipes connected to the path and a start end thereof and connected to the ground along a center line of the road, and an injection nozzle member branched from the water supply pipes so as to spray water in a road direction are coupled to the injection nozzle member, A spraying portion provided with a valve for controlling an injection amount or a spraying distance of water supplied through the water supply pipe;
A road hood unit for sensing at least one of dust, carbon dioxide concentration, and surface temperature of a road located on the ground on which the water supply pipe is installed and transmitting sensed information through short-range wireless communication; And
And a main enclosure unit located at a periphery of the road and selectively operating the opening and closing of the low power electromotive valve unit according to information transmitted from the road enclosure unit or transmitting sensed information to a manager terminal located at a remote location,
Wherein the low-power motor-operated valve unit, the road-housing unit, and the main housing unit are operated with solar cell power,
Wherein the protection portion on which the path tube is installed is formed to have a height in a range where the vehicle can pass through to the upper surface and have a gentle slope, and a receiving groove for receiving the path tube is formed on the protection portion. Injection system.
청구항 1에 있어서,
상기 분사부를 수용하는 수용부재, 및 상기 수용부재의 상단으로 상기 분사부를 커버링하는 커버부를 구비하며,
상기 커버부는 상기 수용부재의 상단에 결합하여 고정하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템.
The method according to claim 1,
And a cover portion covering the jetting portion with the upper end of the receiving member,
Wherein the cover portion is fixedly coupled to an upper end of the housing member.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 급수관 및 경로관은 상기 수도관의 최대 내압의 10배 이상을 견디는 재질과 소재의 합성고무관으로, 상기 급수관 및 경로관의 직경은 1.25 내지 1.5inch인 것을 특징으로 하는 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the water supply pipe and the path pipe are synthetic rubber pipes of material and material that can withstand 10 times or more of the maximum internal pressure of the water pipe, and the diameter of the water pipe and the pipe is 1.25 to 1.5 inches.
청구항 1에 있어서,
상기 저전력 전동 밸브부의 개방으로 인해 경로관 및 상기 복수개의 급수관에 급수되는 물의 흐름을 감지하는 적어도 하나 이상의 플로우 센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising at least one flow sensor for sensing a flow of water supplied to the path pipe and the plurality of water supply pipes due to the opening of the low-power electric valve unit.
청구항 5에 있어서,
상기 플로우 센서는 위치에 따라 상기 도로 함체부 및 메인 함체부에서 감지 신호를 검출하되, 상기 도로 함체부에서 검출된 상기 플로우 센서의 감지 신호는 상기 메인 함체부로 전달되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템.
The method of claim 5,
Wherein the flow sensor detects a sensing signal at the road hull and the main hull according to the position, and the sensing signal of the flow sensor detected at the road hull sensing portion is transmitted to the main enclosure. Water injection system.
청구항 1에 있어서,
상기 도로 함체부는,
미세먼지 농도, 이산화탄소 농도, 도로 표면의 온도, 및 습도 중 어느 하나 이상을 감지하는 센서부;
상기 센서부의 정보를 상기 메인 함체부에 전달하거나, 상기 메인 함체부의 지시정보를 전달 받을 수 있도록 통신하는 근거리통신부;
상기 메인 함체부에서 전달하는 지시 정보를 표시하는 디스플레이부;
구비되는 솔라셀 패널로부터 전력을 전달 받아 충전되는 배터리;
상기 배터리의 충전을 위해 과충전 및 과방전을 제어하는 배터리 제어부; 및
상기 배터리 제어부를 통해 상기 배터리의 전력을 공급받아 상기 센서부, 근거리통신부, 및 디스플레이부를 제어하는 도로 함체 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템.
The method according to claim 1,
The road enclosure comprises:
A sensor unit for sensing at least one of a fine dust concentration, a carbon dioxide concentration, a temperature of a road surface, and humidity;
A local communication unit communicating the information of the sensor unit to the main housing unit or communicating the instruction information of the main housing unit so as to be received;
A display unit for displaying instruction information transmitted from the main body unit;
A battery that receives electric power from the solar cell panel and is charged;
A battery controller for controlling overcharging and over discharging for charging the battery; And
And a road enclosure controller for receiving the power of the battery through the battery controller and controlling the sensor unit, the local communication unit, and the display unit.
청구항 7에 있어서,
상기 디스플레이부는 도트매트릭스 형태의 각 셀 하나가 회전 축과 형광 컬러와 바탕색이 도색된 박형 영구자석판과 그 아래의 전자 유도코일을 이용하여 디스플레이되고, 상기 도로 함체 제어부에 의해 디스플레이되는 내용의 변화시에만 전력을 소모하며, 내용 변화 직후 전력이 차단되더라도 변화된 내용이 유지되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템.
The method of claim 7,
Wherein each of the cells of the dot matrix type is displayed using a thin permanent magnet plate painted with a rotation axis, a fluorescent color, and a background color, and an electromagnetic induction coil beneath the thin permanent magnet plate, and only when the content displayed by the road enclosure control unit changes Power consumption, and the changed contents are maintained even when the power is cut off immediately after the content change. The low power road water injection system based on IoT.
청구항 1에 있어서,
상기 메인 함체부는,
상기 도로 함체부의 정보를 전달받거나 전달하는 무선통신부;
상기 원격지의 관리자 단말기에 정보를 전달하거나 명령을 전달 받는 무선 LTE/3G 게이트웨이;
구비되는 솔라셀 패널로부터 전력을 전달 받아 충전되는 배터리;
상기 배터리의 충전을 위해 과충전 및 과방전을 제어하는 배터리 제어부; 및
상기 배터리 제어부를 통해 상기 배터리의 전력을 공급받아 상기 무선통신부, 무선 LTE/3G 게이트웨이를 제어하는 메인 함체 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 저전력 도로 물분사 시스템.The method according to claim 1,
The main body portion
A wireless communication unit for receiving or transmitting information of the road enclosure;
A wireless LTE / 3G gateway for transmitting information or receiving an instruction to the manager terminal of the remote location;
A battery that receives electric power from the solar cell panel and is charged;
A battery controller for controlling overcharging and over discharging for charging the battery; And
And a main body controller for receiving the electric power of the battery through the battery controller and controlling the wireless communication unit and the wireless LTE / 3G gateway.
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