KR102301082B1 - 차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 타이어 킬러 타입 차량진입 차단장치를 통합 관리 및 제어하는 광역 안전시스템 - Google Patents

차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 타이어 킬러 타입 차량진입 차단장치를 통합 관리 및 제어하는 광역 안전시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광역 안전시스템에 관한 것으로, 건물 침수의 위험, 갑작스러운 폭우 시나 심야시간 대 진입로 개방에 따른 위험, 외부 차량의 무단진입 및 테러의 위협과 같이 불시에 일어날 수 있는 다양한 위기상황을 모니터링하고 적절한 대응이 이루어지도록 하여 종합적인 안전을 보호받을 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 각 지역에 설치되어 건물의 침수를 차단하는 차수장치, 진입로를 차단하는 진출입 차단 게이트장치, 허가된 차량에 대해서만 선택적으로 진입하도록 허용하는 스마트 볼라드장치 및 타이어 킬러 타입 차량진입 차단장치; 상기 차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 차량진입 차단장치가 설치된 각각의 지점에 설치되어 설정된 목표물을 감지할 수 있도록 한 감지수단; 상기 감지수단에서 감지하여 생성된 감지정보를 유/무선통신망에 의해 전달받고, 상기 감지정보를 근거로 상기 차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 차량진입 차단장치의 동작을 제어하는 중앙 제어기; 상기 차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 차량진입 차단장치의 설치위치, 장치 제원을 포함하는 장치정보를 저장 및 제공하는 관리서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 타이어 킬러 타입 차량진입 차단장치를 통합 관리 및 제어하는 광역 안전시스템{WIDE AREA SAFETY SYSTEM FOR INTEGRATED MANAGEMENT AND CONTROL OF THE WATER BARRIER DEVICE, ENTRY AND EXIT BLOCKING GATE, SMART BOLLARD DEVICE, AND TIRE KILLER TYPE VEHICLE ENTRY BLOCKING DEVICE}
본 발명은 광역 안전시스템에 관한 것으로, 특히 건물 침수의 위험, 갑작스러운 폭우 시나 심야시간 대 진입로 개방에 따른 위험, 외부 차량의 무단진입 및 테러의 위협과 같이 불시에 일어날 수 있는 다양한 위기상황을 모니터링하고 적절한 대응이 이루어지도록 하여 종합적인 안전을 보호받을 수 있도록 한 광역 안전시스템에 관한 것이다.
일반적으로 출입구용 물막이 장치 또는 차수장치는 건물의 출입구에 설치되어 건물 내부로 물이 들어오는 것을 막을 수 있도록 한 것으로, 집중호우시 배수가 원활하지 못하여 침수되기 쉬운 상습 침수지역에 있는 건물 출입구에 주로 설치된다.
대표적인 상습 침수지역인 저지대의 경우 밀집된 주택가 또는 지하주택 및 지하상가, 공장 등과 같은 곳에서 매년 장마철이면 집중호우로 인한 침수피해가 우려되어 불안한 생활을 반복하고 있는 실정이다. 또한, 지선도로(支線道路: access road)는 지역주민의 일상생활에 밀착된 도로로서 도시 내에 있어서는 구획도로라 부르기도 한다. 이러한 지선도로는 대개 도로의 폭이 좁고 지역주민의 일상생활과 밀착되어 있기 때문에, 집중호우가 발생하는 여름철 홍수기인 7, 8월경에 주간선도로에서 유입된 빗물에 의해서 습관적으로 침수피해가 발생하여 많은 재산피해나 인명피해를 야기하고 있다.
특히, 한국의 기후 특성상 여름철 홍수기에 집중적인 호우가 쏟아져 많은 침수피해를 주고 있으며, 근래에 들어서는 대규모의 택지조성, 도로건설 등과 같이 치밀한 도시계획 없이 개발된 시가지화 증대 등으로 물의 집중현상이 크게 변화되어 예상되지 않았던 피해가 발생될 우려가 있으므로 이에 대한 대비책으로 저지대의 주택가 밀집지역이나 지선도로와 인접되어 있는 지역의 주민들은 침수피해를 조기에 방지하기 위한 방편의 일환으로 건물 출입구에 차수장치를 설치하고 있다.
한편, 최근 도심 속 하천의 경우 자연형 하천으로의 복원사업을 통해 하천 고유의 기능이 회복되도록 하고 있고, 하천변에는 산책로, 자전거 도로 등이 조성되어 인근 주민들의 휴식 및 건강을 위해 사용되고 있다. 이러한 도심 속 하천은 갑작스럽게 폭우가 내리는 경우 순식간에 범람하는 특성이 있어서 자칫하면 하천변을 이용하는 사람들의 인명을 앗아갈 위험이 상존한다. 이에 따라 폭우로 인해 하천이 범람하거나 범람 가능성이 있는 경우에는 각 지방단체들에서 이를 파악하여 인명사고 발생을 방지할 수 있도록 관할지역의 하천변 출입을 통제하고 있다.
하지만, 이처럼 하천변 출입을 통제하는 경우의 대부분은 지정된 인력이 비상출동하여 조치하는 경우가 대부분인 관계로 인력 배치의 어려움이 많았고 야간 시간대에는 신속한 출동의 어려움도 있었기 때문에 필요로 하는 모든 구역에서 제대로 된 조치가 취해지지 못하는 문제점이 있어서 이를 개선한 진입로 출입 게이트장치의 개발이 요구된다.
그런가 하면, 볼라드(Bollard)는 인도, 공원, 광장, 건물 등의 출입구 또는 경계에 설치되어 차량의 진입을 차단하고 보행자의 통행 및 안전을 확보하기 위한 구조물이다. 이외에도 볼라드는 차량의 검문 시 차량의 이동 또는 도주를 차단하여 국가 보호 주요 시설물 보호용, 군의 대북관련 침투자 탐색시 차량 도주로 차단용, 탈영병 차량 검문 작전용, 경찰의 흉악범 차단용으로도 사용되고 있다.
상술한 바와 같은 볼라드는 통상 지면에 고정 설치되는 고정식과, 지면과 분리 가능하게 설치되는 개방식으로 대별되며, 개방식은 다시 작동 방식에 따라 분리식과 삽입식으로 구분된다. 구체적으로, 분리식은 지면에 매설된 구조물에 잠금장치를 이용하여 볼라드를 고정하고, 필요에 따라 잠금장치를 해제하여 볼라드를 분리하는 방식이고, 삽입식은 지면에 매설된 구조물에 탄성부재를 이용하여 볼라드를 지지하고 유사시 볼라드를 하방으로 삽입하여 개방하는 방식이다.
이같은 종래기술의 볼라드는 한국등록특허공보 제1718635호(2017.03.15.)의 상하 이동식 스마트 볼라드 시스템을 통해 개시된 바 있다. 하지만 종래기술에 의한 볼라드 시스템은 볼라드의 승강을 자동화된 구동시스템에 의해 구현하고는 있으나 허가받은 차량과 허가받지 못한 차량을 구분하여 선택적으로 차단하지 못하고 차량의 진입을 일괄적으로 허가하거나 차단하는 수준에 머무르고 있었다.
또한, 더운 여름철에 제어박스 내부의 높은 열기로 인해 시스템에 오류가 발생하는 문제가 발생하고, 볼라드를 승강시키는 구동계통에서 문제가 발생하더라도 이를 사전에 진단하여 조치를 취하지 못하는 문제점이 있어서 개선된 형태의 볼라드장치의 개발이 절실한 상황이었다.
한편, 최근 승용차 등의 차량 보급률이 늘어남에 따라 차량을 이용한 범죄가 증가하고 있고, 또한 음주운전자가 증가하면서 도로에서 수배차량 단속 또는 음주단속이 빈번해지고 있는 실정이다. 또한, 수배차량의 검색이나 음주운전 단속 시에는 경찰이 도로의 1개 또는 2개의 차선을 막은 상태에서 차량의 내부를 살피거나 차량의 운전자를 상대로 음주상태 여부를 확인하는데 이 경우 차량의 도주를 차단하기 위하여 차선의 전방에 도주방지용 바리케이드를 설치한다. 상기 바리케이드는 시가전이나 농성, 또는 폭탄테러 등과 같이 차량의 진출입을 통제하기 위하여 임시로 만든 방벽으로 사용된다.
상기와 같은 목적을 가지는 바리케이드에는, 사용목적에 따라, 차량의 타이어에 구멍을 내는 타이어킬러(Tire Killer) 또는 차량의 도주를 막기 위한 로드블록(Road Blocker) 등으로 구분된다.
특히 타이어킬러를 구비한 바리케이드 관련하여 한국공개특허공보 제2017-0117253호(2017.10.23.)의 '타이어킬러를 구비하는 매설형 바리케이드'에는 타이어를 펑크내는 킬러부재가 일측과 타측에서 선택적으로 돌출될 수 있도록 한 구성이 개시된 바 있다.
이같은 종래기술에 따르면 양방향으로 진입하는 차량 모두에 대하여 타이어를 펑크낼 수 있다는 장점이 있으나 킬러부재가 타이어에 접촉하는 순간에 온전히 회전축에 의존하여 지지되는 관계로 견고하게 지지되지 못하는 문제점이 있었다. 또한, 킬러부재를 내부에 수용하는 케이싱의 경우 단순한 직육면체의 형상으로 형성되는 관계로 킬러부재를 수용하기 위해 비대하게 크기가 커질 수밖에 없었다. 그리고 케이싱의 외측에서는 모르타르 지반에 대해 견고하게 고정하는데 필요한 보강구조가 마련되지 못하여 장기간에 걸쳐 차량의 진입을 차단하면서 반복적인 충격 및 하중을 받는 경우 케이싱과 모르타르 간에 박리가 생기면서 결과적으로 장치의 수명이 단축되는 문제가 야기된다.
여기에 더해서 한 여름에 도심지 환경에서 제어박스 내부의 높은 열기로 인해 장치에 오류가 발생하는 문제도 종종 발생하였으며 이에 대한 대책도 필요하였다.
나아가, 넓은 지역에 분산 설치되어 건물의 침수를 차단하는 차수장치, 진입로를 차단하는 진출입 차단 게이트장치, 허가된 차량에 대해서만 진입하도록 허용하는 스마트 볼라드장치 및 타이어 킬러 타입 차량진입 차단장치를 종합적으로 관리하면서 건물 침수의 위험, 갑작스러운 폭우 시나 심야시간 대 진입로 개방에 따른 위험, 외부 차량의 무단진입 및 테러의 위협과 같이 불시에 일어날 수 있는 다양한 위기상황을 모니터링하고 적절한 대응이 이루어지도록 할 수 있는 종합적인 관리시스템의 개발이 필요하였다.
한국등록특허공보 제1451558호(2014.10.08.) 한국등록특허공보 제1718635호(2017.03.15.) 한국공개특허공보 제2017-0117253호(2017.10.23.)
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 건물 침수의 위험, 갑작스러운 폭우 시나 심야시간 대 진입로 개방에 따른 위험, 외부 차량의 무단진입 및 테러의 위협과 같이 불시에 일어날 수 있는 다양한 위기상황을 모니터링하고 적절한 대응이 이루어지도록 하여 종합적인 안전을 보호받을 수 있도록 한 광역 안전시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 광역 안전시스템은, 각 지역에 설치되어 건물의 침수를 차단하는 차수장치, 진입로를 차단하는 진출입 차단 게이트장치, 허가된 차량에 대해서만 진입하도록 허용하는 스마트 볼라드장치 및 타이어 킬러 타입 차량진입 차단장치; 상기 차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 차량진입 차단장치에 구비된 감지수단에서 감지하여 생성된 감지정보를 근거로 상기 차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 차량진입 차단장치의 동작을 제어하는 중앙 제어기; 상기 차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 차량진입 차단장치의 설치위치, 장치 제원을 포함하는 장치정보를 저장 및 제공하는 관리서버;를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 전용 관리앱이 설치되어 상기 감지수단에서 감지하여 생성된 감지정보를 무선통신에 의해 전달받고, 상기 감지정보를 근거로 상기 차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 차량진입 차단장치의 동작을 제어할 수 있도록 한 관리자용 무선단말기; 상기 차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 차량진입 차단장치가 설치된 지역의 증강현실 구현을 위한 공간정보를 포함하는 AR 정보를 저장하고 상기 무선단말기의 요청 시 AR 정보를 제공하는 AR 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 진출입 차단 게이트장치는, 하천변, 등산로, 교량 중 어느 한 곳의 진입로 출입을 통제하기 위한 것으로, 진입로 일편에 설치된 장치 본체; 및 상기 장치 본체에 대하여 일단부가 제1모터의 구동에 의해 회전 가능하도록 결합되어 상방향 회전에 의해 반대편에 위치한 타단부가 상승하면 진입로를 개방하고, 하방향 회전에 의해 반대편에 위치한 타단부가 하강하면 진입로를 차단할 수 있도록 한 개폐도어;를 포함하며, 상기 개폐도어는, 상기 장치 본체에 대하여 일단부가 각각 상하방향으로 회전 가능하도록 결합된 상부 프레임 및 하부 프레임과, 상기 상부 프레임의 타단부와 하부 프레임의 타단부를 연결하여 지지하면서 상기 하부 프레임으로부터 하방향으로 더욱 연장된 형태로 형성되어 지면에 지지되도록 한 지지프레임과, 상기 상부 프레임과 하부 프레임 사이에서 다수개가 좌우방향으로 나란히 배치되어 하나의 광고판을 형성하되, 그 각각은 상기 상부 프레임과 하부 프레임 사이에서 제2모터로부터 회전력을 제공받아 회전하는 수직 회전축에 의해 좌우방향으로 90도 각도 플립되면서 상기 상부 프레임과 하부 프레임 사이 영역을 바람이 통하도록 개방할 수 있도록 한 단위플립판으로 이루어지며, 상기 장치 본체 또는 상부 프레임의 상단부에는 풍속을 감지하는 풍속센서가 더 설치되어, 감지된 풍속 수치가 일정 이상인 경우 상기 단위플립판을 플립시켜 상부 프레임과 하부 프레임 사이 영역을 개방하여 바람이 통할 수 있도록 제어하며, 상기 풍속센서가 감지하는 풍속 수치가 일정 이상인 경우 풍속이 강할수록 제1경보단계와 제2경보단계로 구분 설정하고, 제1경보단계에서는 단위플립판을 플립시켜 상부 프레임과 하부 프레임 사이 영역을 개방하고, 제1단계 경보단계보다 풍속 수치가 더 높은 제2단계 경보단계에서는 상기 개폐도어를 상승시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 진출입 차단 게이트장치에서, 일단이 폐쇄된 상태에서 내부에 공기를 수용하며 상기 하부 프레임의 하측면을 따라 길게 설치된 호스와, 상기 호스의 개방된 타단에 설치되어 상기 호스 내 공기압의 변화를 감지할 수 있도록 한 공기압센서로 이루어진 접촉감지 센서모듈을 더 구비하여, 상기 개폐도어의 하강 시 상기 공기압센서가 공기압의 변화를 감지하면 상기 개폐도어의 하측으로 장애물이 있는 것으로 간주하여 상기 개폐도어의 하강을 중지한 후 재상승하도록 제어하며, 상기 지지프레임은 상기 하부 프레임과의 연결지점 하측 인근에서 지지프레임 본체에 대하여 지지프레임 하단부가 꺾임 가능하도록 핀결합되되, 상기 핀에는 상기 지지프레임 하단부를 탄성지지하는 토션스프링이 설치되어 상기 지지프레임 하단부에 일정 이상의 모멘트가 가해지는 경우 상기 지지프레임 하단부의 꺾임을 허용하며, 이같은 꺾임상태에서 외부에서 가해지던 모멘트가 사라지면 상기 토션스프링에 의해 상기 지지프레임 하단부가 원위치로 복귀하도록 하며, 상기 지지프레임에는 상기 지지프레임 본체와의 겹침 부위에 스위치가 설치되며, 상기 스위치는 평상시 지지프레임 하단부의 겹침부위와 접촉하여 눌려 있다가 상기 지지프레임 하단부가 꺾이는 순간 눌림 상태에서 해제되면서 전기신호를 제어기로 보내 개폐도어의 하강을 중지하고 재상승하도록 유도하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 스마트 볼라드장치는, 허가 없이 진입하려는 차량을 강제 차단할 수 있도록 한 것으로서, 지반에 매설되며 상면에는 복수의 출입공을 구비한 프레임 본체; 상기 프레임 본체의 출입공을 통해 승강 가능하도록 설치된 복수의 볼라드; 상기 프레임 본체에 설치되어 상기 볼라드를 승강시켜주는 유압실린더; 진입하려는 차량을 감지하는 차량 감지센서; 진입하려는 차량을 촬영하여 영상정보를 생성하는 카메라; 상기 볼라드가 승강하도록 상기 유압실린더를 제어하는 제어기; 및 외부 통신망을 이용하여 정보를 송, 수신하는 통신모듈;을 포함하여, 자동모드에서는 상기 제어기가 상기 차량 감지센서가 감지한 차량에 대하여 진입이 허가된 차량인지 여부를 판단하여 진입이 허가된 차량이 아닌 경우 상기 볼라드가 상승한 상태를 유지하도록 하고, 진입이 허가된 차량인 경우 상기 볼라드가 하강하도록 상기 유압실린더의 동작을 제어하며, 수동모드에서는 상기 차량 감지센서가 감지한 차량에 대하여 진입이 허가된 차량인지 여부를 포함하는 차량정보와 차량의 영상정보를 상기 통신모듈을 통해 관리자의 스마트폰으로 전송하여 전용 관리앱 상에서 차량의 진입허가 여부를 묻고, 상기 제어기는 스마트폰의 전용 관리앱을 통한 관리자의 선택에 따라 유압실린더의 동작을 제어할 수 있도록 하며, 상기 스마트 볼라드장치의 제어기가 설치된 제어패널을 수용하는 제어박스가 기둥에 지지된 상태로 지면에서 상측으로 이격된 위치에 설치되며, 상기 제어박스는, 상기 제어패널을 수용하기 위한 수용공간을 제공하며 상면이 개방된 박스 본체와, 상기 박스 본체의 개방된 상면을 덮어주되 둘레부가 상기 박스 본체로부터 둘레방향을 따라 처마의 형태로 돌출된 상부 커버로 이루어지되, 상기 상부 커버의 둘레부 하면에는 상기 박스 본체의 수용공간에서 발생된 열을 배출하는 열배출구가 다수 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 스마트 볼라드장치에서, 다수의 열전소자가 평면상에서 흡열면과 발열면이 각각 일측과 타측을 향하도록 정렬된 상태로 배치된 열전플레이트가 상기 제어박스의 박스 본체 후면에 일측 흡열면이 대면하도록 더 설치되어 상기 박스 본체의 수용공간을 냉각할 수 있도록 하며, 상기 열전플레이트는 상기 제어박스의 박스 본체 후면에 대응하여 대면할 수 있도록 사각의 형상으로 형성되고, 상기 열전플레이트의 타측 발열면에는 납작한 직육면체 형상을 갖고 대면하여 부착되어 냉각수를 내부로 경유시키면서 상기 열전소자의 열배출이 원활하게 이루어지도록 유도해주는 열교환박스와, 지하에 매설되어 냉각수를 저장하고 있다가 상기 제어박스 주변의 대기온도가 일정 이상이 되면 상기 열교환박스로 냉각수를 순환시켜주는 냉각수탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 스마트 볼라드장치에서, 상기 유압실린더는 상기 볼라드 각각을 전담하여 개별 승강시킬 수 있도록 복수 설치되며, 상기 볼라드는 서로 인접하는 2개를 한 조로 이루어지고, 한 조에 속한 볼라드들은 상승한 상태에서 서로를 감지할 수 있도록 서로 대향하는 상단부 측면에 볼라드 감지센서를 구비하며, 상기 유압실린더의 피스톤을 상승시키면서 상기 볼라드를 예비 상승시켜 상기 피스톤의 최고점을 세팅하는 단계; 최고점을 세팅하는 단계 후, 상기 유압실린더의 피스톤을 하강시키면서 상기 볼라드를 예비 하강시켜 상기 피스톤의 최저점을 세팅하는 단계; 상기 피스톤의 최고점과 최저점에 의해 상기 피스톤의 작동구간을 설정하는 단계; 상기 유압실린더의 피스톤을 최고점에 위치시킨 초기 상태에서 하강시켜 상기 최고점과 최저점 사이에 위치시켰다가 다시 최고점에 위치시키는 동작을 3 내지 5회 반복 실시하는 예비동작 단계; 상기 예비동작 단계를 수행하는 동안 진단모듈이 상기 피스톤이 최고점에 위치할 때마다 각각의 볼라드에 설치된 볼라드 감지센서들이 같은 조에 속한 볼라드를 반복적으로 감지하여 감지신호를 생성하는 경우 전체 볼라드의 승강동작이 정상적으로 이루어지는 것으로 판단하고, 그렇지 않은 경우 감지신호를 생성하지 못한 조에 속한 볼라드의 승강동작이 정상적으로 이루어지지 못하거나 볼라드 감지센서가 고장인 것으로 판단하는 진단 단계;로 이루어지는 진단방법에 의해 상기 스마트 볼라드장치의 상태를 주기적으로 진단하며, 상기 진단모듈에서 생성된 상기 스마트 볼라드장치의 상태 정보를 관리자의 스마트폰으로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 차량진입 차단장치는, 상면이 개방된 상태로 지반에 매설된 본체와, 상기 본체의 개방된 상면을 덮으며 다수의 인입공이 형성된 상면 커버로 이루어진 하우징; 상기 하우징 본체의 수용공간에서 구동력을 제공받아 회전 가능하도록 설치된 구동축과, 상기 구동축과 동심축으로 결합된 축결합부재로부터 연장되어 상기 구동축이 회전할 때 함께 회전하면서 전방 회전 시에는 상기 하우징 본체의 수용공간에 눕혀진 상태로 인입되어 은폐되고, 후방 회전 시에는 상기 하우징 커버의 출입공을 통해 전방을 향해 경사지게 세워져 돌출된 상태로 인출되어 진입 차량의 타이어를 펑크내는 펑크 날을 구비한 펑크 어셈블리; 상기 펑크 어셈블리의 구동축이 회전하도록 구동력을 제공하는 액추에이터; 전방에서 진입하는 차량을 감지하는 차량 감지센서; 및 상기 감지센서가 감지한 차량에 대하여 진입이 허가된 차량인지 여부를 판단하여 진입이 허가된 차량이 아닌 경우 상기 펑크 어셈블리의 펑크 날이 상기 하우징 커버의 상측 외부로 돌출되도록 상기 액추에이터의 동작을 제어하는 제어기;를 포함하며, 상기 펑크 날은, 상기 축결합부재의 제1지점으로부터 연장된 제1라인, 상기 축결합부재의 제1지점으로부터 후측으로 치우친 제2지점으로부터 상기 제1라인과의 이격을 넓히는 방향으로 연장된 제2라인, 상기 제2라인의 선단을 기점으로 하여 꺾인 형태로 연장되되 상기 제1라인과의 이격을 점진적으로 좁히는 방향으로 연장된 제3라인, 상기 제3라인의 선단을 기점으로 하여 꺾인 형태로 연장되되 상기 제3라인에 비해 상기 제1라인과의 이격을 더욱 급격히 좁히는 방향으로 연장되어 상기 제1라인과 접하면서 상기 제1라인과 함께 차량의 타이어를 천공하는 날카로운 삼각형 선단부를 형성하는 제4라인으로 이루어지며, 상기 제2라인은 상기 펑크 날의 후방 회전 시 수직하게 세워진 상태에서 상기 상면 커버의 인입공 후측 내벽에 밀접하게 걸쳐지면서 상기 펑크 날이 더 이상 후방으로 회전하지 않도록 구속하는 스토퍼 기능을 수행하며, 상기 펑크 날이 후방 회전에 의해 세워진 상태에서 상기 제2라인이 상기 상면 커버의 인입공 후측 내벽에 밀접하게 걸쳐진 상태가 되면 상기 제2라인의 선단은 상기 상면 커버의 상면과 교차하여 동일선상에 위치하도록 하며, 상기 펑크 날이 전방 회전에 의해 눕혀진 상태가 되면 상기 제3라인 전체가 상기 상면 커버의 상면과 일치하게 되어 동일선상에 위치하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 차량진입 차단장치에서, 상기 하우징 본체의 수용공간은 동일 높이를 갖고 연통되는 하부공간과 상부공간으로 이루어지며, 상기 하부공간은 상측으로 갈수록 점진적으로 전후 폭이 증가하는 역사다리꼴 형태의 단면으로 형성되고, 상기 상부공간은 상하부가 동일한 전후 폭을 갖는 직사각형 형태의 단면으로 형성되되 상기 하부공간이 형성되지 않은 영역까지 전방으로 추가 확장된 확장영역을 구비하여 상기 펑크 날이 전방 회전하여 눕혀졌을 때 상기 펑크 날의 삼각형 선단부가 상기 확장영역에 수용될 수 있도록 하며, 상기 확장영역에는 상기 펑크 날이 전방으로 회전하여 일정 각도로 눕혀진 상태가 되면 더 이상 전방으로 회전하지 않도록 억제하는 동시에 상기 펑크 날의 삼각형 선단부를 안착시켜주는 안착부재가 설치되며, 상기 안착부재는, 저면과 전면이 상기 확장영역의 저면과 전면벽에 대면하여 안정적으로 지지되며 상면은 상기 상면 커버의 하면과 대면 접촉하는 전방 지지부, 상기 전방 지지부의 후방으로 연장 형성되되 상기 전방 지지부의 상면에서 하측으로 단차를 둔 지점으로부터 시작하여 후방으로 하향 경사진 경사면으로 형성되어 상기 펑크 날의 삼각형 선단부를 안착시켜주는 안착면을 구비한 후방 안착부로 이루어지며, 상기 하우징 본체의 상부공간 전면벽 외측면을 따라 좌우로 길게 접합되며 상단부와 하단부에 전방을 향해 돌출된 리브를 각각 구비하여 ㄷ자 단면의 형상으로 형성된 전방 제1보강부재; 상기 하우징 본체의 상부공간 후면벽 외측면을 따라 좌우로 길게 접합되며 상단부와 하단부에 후방을 향해 돌출된 리브를 각각 구비하여 ㄷ자 단면의 형상으로 형성된 후방 제1보강부재; 상기 전방 제1보강부재와 동일한 형상으로 쌍을 이루어 그 하측으로 이격을 두고 나란히 설치된 전방 제2보강부재; 상기 후방 제1보강부재와 동일한 형상으로 쌍을 이루어 그 하측으로 이격을 두고 나란히 설치된 후방 제2보강부재; 상기 전방 제1보강부재와 전방 제2보강부재를 상하로 연결한 상태로 접합되되 상기 전방 제1보강부재와 전방 제2보강부재의 좌우 길이방향을 따라 다수개가 이격을 두고 배치되며, 좌측단부와 우측단부에 전방을 향해 돌출된 리브를 각각 구비하여 U자 단면의 형상으로 형성된 전방 연결부재; 상기 후방 제1보강부재와 후방 제2보강부재를 상하로 연결한 상태로 접합되되 상기 후방 제1보강부재와 후방 제2보강부재의 좌우 길이방향을 따라 다수개가 이격을 두고 배치되며, 좌측단부와 우측단부에 후방을 향해 돌출된 리브를 각각 구비하여 U자 단면의 형상으로 형성된 후방 연결부재; 및 상기 전방 제2보강부재와 후방 제2보강부재를 서로 연결하여 지지해주는 전후방 연결부재;를 더 구비하여 상기 하우징 본체의 외측에서 프레임 구조를 형성함으로써 상기 하우징 본체에 대한 강도보강 및 모르타르에 의한 지지력을 높일 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 광역 안전시스템은, 각 지역에 광범위하게 설치된 다수의 차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 타이어 킬러 타입 차량진입 차단장치를 통제하면서 건물 침수의 위험, 갑작스러운 폭우 시나 심야시간 대 진입로 개방에 따른 위험, 외부 차량의 무단진입 및 테러의 위협과 같이 불시에 일어날 수 있는 다양한 위기상황을 모니터링하고 적절한 대응이 이루어지도록 하여 종합적인 안전을 보호받을 수 있도록 한 안정적인 체계를 구축 가능하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템의 구성도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 관리체계를 설명하기 위한 참조도
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 차수장치의 사용상태도
도 3c는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 바닥 상승식 차수장치의 구성을 설명하기 위한 분해사시도
도 3d는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 바닥 상승식 차수장치의 평면도
도 3e는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 바닥 상승식 차수장치의 측면도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 진출입 차단 게이트장치의 구성을 설명하기 위한 정면도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템의 진출입 차단 게이트장치의 동작을 위한 구성을 설명하기 위한 구성도
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템의 진출입 차단 게이트장치에서 단위플립판이 플립된 상태의 정면도
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템의 진출입 차단 게이트장치에서 장치 본체와 개폐도어의 후면도
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템의 진출입 차단 게이트장치에서 개폐도어가 회전하여 상승하는 모습을 나타낸 일련의 참조도
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템의 진출입 차단 게이트장치에서 단위플립판의 플립을 위한 구성을 설명하기 위한 세부 구성도
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템의 진출입 차단 게이트장치에서 지지프레임 하단부의 꺾임동작을 설명하기 위한 일련의 참조도
도 12는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템의 진출입 차단 게이트장치에서 단위플립판의 교체식 구조를 설명하기 위한 참조도
도 13은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 스마트 볼라드장치의 동작 관련 전체 구성도
도 14는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 스마트 볼라드장치의 주요 구성을 설명하기 위한 정단면도
도 15는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 스마트 볼라드장치의 평면도
도 16은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 스마트 볼라드장치의 볼라드 측면도
도 17은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 스마트 볼라드장치의 제어박스 정면도
도 18은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 스마트 볼라드장치의 제어박스를 냉각하기 위한 냉각계통의 구성도
도 19는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템의 스마트 볼라드장치에서 이루어지는 시스템 진단방법의 흐름도
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템의 스마트 볼라드장치에서 이루어지는 시스템 진단 시 볼라드 감지센서의 작용을 설명하기 위한 일련의 참조도
도 21 및 도 22는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 차량진입 차단장치의 사시도
도 23 및 도 24는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 차량진입 차단장치의 구성을 설명하기 위한 단면도
도 25는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 차량진입 차단장치의 상면 커버를 제거한 평면도
도 26은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 차량진입 차단장치의 정면도
도 27은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 차량진입 차단장치의 제어박스를 냉각하기 위한 냉각계통의 구성도
도 28은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템의 차량진입 차단장치에서 이루어지는 장치 진단방법의 흐름도
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
<실시예>
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템의 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 관리체계를 설명하기 위한 참조도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템은, 각 지역에 광범위하게 설치된 다수의 차수장치(200), 진출입 차단 게이트장치(100), 스마트 볼라드장치(300) 및 타이어 킬러 타입 차량진입 차단장치(400)를 통제하면서 건물 침수의 위험, 갑작스러운 폭우 시나 심야시간 대 진입로 개방에 따른 위험, 외부 차량의 무단진입 및 테러의 위협과 같이 불시에 일어날 수 있는 다양한 위기상황을 모니터링하고 적절한 대응이 이루어지도록 하여 종합적인 안전을 보호받을 수 있도록 한 것이다.
이를 위해 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템은, 각 지역에 설치되어 건물의 침수를 차단하는 차수장치(200), 진입로를 차단하는 진출입 차단 게이트장치(100), 허가된 차량에 대해서만 선택적으로 진입하도록 허용하는 스마트 볼라드장치(300) 및 타이어 킬러 타입 차량진입 차단장치(400)를 구비하며, 이들 장치들에 대하여 유/무선 통신망(4G, 5G, IoT 등)을 통하여 중앙 제어기, 관리서버, AR 서버 및 관리자용 무선단말기가 연결된다.
상기 차수장치(200), 진출입 차단 게이트장치(100), 스마트 볼라드장치(300) 및 차량진입 차단장치(400)에 대해서는 차후에 상세히 설명하도록 한다.
상기 중앙 제어기는 차수장치(200), 진출입 차단 게이트장치(100), 스마트 볼라드장치(300) 및 차량진입 차단장치(400)에 구비된 카메라 및 각종 센서들을 지칭하는 감지수단에서 감지수단에서 감지하여 생성된 감지정보를 유/무선통신망에 의해 전달받고, 상기 감지정보를 근거로 상기 차수장치(200), 진출입 차단 게이트장치(100), 스마트 볼라드장치(300) 및 차량진입 차단장치(400)의 동작을 제어하는 역할을 한다. 상기 중앙 제어기의 경우 기 설정된 값에 따라 각 장치들을 자동으로 제어할 수도 있고, 상주하는 관리자 또는 작업자에 의해 각 장치들을 수동으로 제어하도록 할 수도 있다. 상기 중앙 제어기의 경우 관공서나 서비스업체와 같은 관리부서에 설치되어 각 장치들을 통제할 수 있도록 한다. 도 2를 살펴보면 각 장치들에 대한 관리체계가 어떻게 이루어지는지를 알 수 있는데, 중간 관리자에게는 각 장치를 담당하는 중간 관리권한을 부여하고, 최고 관라자에게는 모든 장치들을 담당할 수 있는 총괄 관리권한을 부여하는 식의 계층적인 관리를 통해 장치들을 안전하게 통제할 수 있도록 한다.
상기 관리서버는 상기 차수장치(200), 진출입 차단 게이트장치(100), 스마트 볼라드장치(300) 및 차량진입 차단장치(400)의 설치위치, 장치 제원을 포함하는 장치정보들을 저장하고 있으며 요청을 받으면 저장하고 있는 장치정보들을 제공한다.
상기 AR 서버는 상기 차수장치(200), 진출입 차단 게이트장치(100), 스마트 볼라드장치(300) 및 차량진입 차단장치(400)가 설치된 지역의 증강현실 구현을 위한 공간정보를 포함하는 AR 정보를 저장하고 전용 관리앱이 설치된 무선단말기의 요청 시 AR 정보를 제공하는 역할을 한다.
상기 무선단말기의 경우 스마트폰이나 테블릿 PC, 노트북 등을 포함하며 전용 관리앱이 설치되어 감지수단에서 감지하여 생성된 감지정보를 무선통신에 의해 전달받고, 감지정보를 근거로 차수장치(200), 진출입 차단 게이트장치(100), 스마트 볼라드장치(300) 및 차량진입 차단장치(400) 중 담당하고 있는 장치의 동작을 제어할 수 있다. 상기 무선단말기는 이미 탑재되어 있는 RFID 리더기, 카메라, GPS 수신기의 기능과, 포털사이트 혹은 클라우드를 통해 제공되는 지도정보 등의 정보들을 적극 활용함으로써 장치들에 대한 관리기능을 극대화할 수 있다.
아래에서는 계속해서, 차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 차량진입 차단장치에 대해 자세히 설명하기로 한다.
건물의 침수를 차단하는 차수장치
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 차수장치의 사용상태도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 차수장치(100)는 바닥 상승식으로 평상시 차수판(110)이 건물 출입구의 바닥면에 간단히 형성된 인입홈에 밀착된 형태로 눕혀져 인입되도록 구성되어 차수판(110)의 노출은 최소화하면서도(도 3a 참조) 차수시에는 차수판(110)이 세워진 형태로 회전하여 차수 기능을 수행하게 된다(도 3b 참조).
이같은 바닥 상승식 차수장치(100)는 평상시 차수판(110)이 인입될 수 있도록 하부 박스(160)를 건물 출입구 바닥면(WB)에 매설하고, 차수판(110)에 동력을 제공하는 구동수단(120)을 내장하고 있는 측부 박스(170)를 건물 출입구 양측벽에 매설하는 정도로 간단히 시공이 이루어지기 때문에 시공 과정에서 요구되는 설치공간이 최소화되고 그에 따른 건물 손상도 거의 없다는 장점이 있다.
상기 바닥 상승식 차수장치(100)에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3c는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 바닥 상승식 차수장치의 구성을 설명하기 위한 분해사시도이며, 도 3d는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 바닥 상승식 차수장치의 평면도이며, 도 3e는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 바닥 상승식 차수장치의 측면도이다.
도시된 바와 같이, 상기 바닥 상승식 차수장치(100)는, 차수판(110)과, 구동수단(120)과, 한 쌍의 스토퍼 지주(130)와, 하부 패킹(140), 한 쌍의 측부 패킹(150)과, 하부 박스(160) 및 한 쌍의 측부 박스(170)로 이루어진다.
상기 차수판(110)은 하단부에 회전축(112)을 구비하고 상기 회전축(112)을 중심으로 회전할 수 있도록 한 사각 판형의 부재로 구비된다. 이같은 차수판(110)의 후면에는 다수의 보강재(113)가 설치되어 차수시 전면에서 가해지는 수압으로 인해 변형되거나 손상되지 않도록 하고 평상시 눕혀진 상태에서 차량 등의 통과시 가해지는 하중으로 인해 변형되거나 손상되지 않도록 한다.
이같은 차수판(110)의 구성에서 가장 주목할 점은 상기 차수판(110)이 평상시에는 출입구 바닥면(WB)에 밀착된 형태로 있다가 하단부 회전축(112)을 중심으로 회전하여 세워지도록 한 구성에 있다. 이처럼 상기 차수판(110)이 바닥 상승식으로 구성되면 평상시 차수판(110)이 건물의 바닥면으로 인식될 정도로 노출은 최소화하면서도 차수장치(100)를 건물에 시공할 때 설치공간은 최소화되어 건물 출입구 바닥과 측벽에 대한 손상을 최소화시킬 수 있다.
상기 구동수단(120)은 상기 차수판(110)의 회전축(112)과 연결되어 차수판(110)이 세워지고 눕혀지도록 회전력을 제공하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 구동수단(120)은 구동모터(121)와, 상기 구동모터(121)의 샤프트와 연결되어 회전속도를 감속시키는 감속기어 조립체(122)와, 상기 감속기어 조립체(122)의 출력측에 연결되어 회전력을 제공받는 구동기어(123)와, 상기 구동기어(123)와 치합되어 동력을 전달받으면서 상기 차수판(110)의 회전축(112)을 회전시키는 종동기어(124)로 이루어진다. 또한 상기 구동수단(120)에는 상기 차수판(110)의 회전축(112)을 양편에서 회전 가능하게 지지하는 베어링(112a)이 포함된다. 여기서 상기 구동수단(120)에 속한 구성요소들은 상기 측부 박스(170)에 인입된 상태에서 작동하도록 공간을 제공받아 작동시 다른 부품들의 간섭을 받지 않으며 상기 측부 박스(170)와 함께 건물 출입구 측벽(WS)에 간단히 매립된다.
상기 스토퍼 지주(130)는 상기 건물 출입구 측벽(WS)에 돌출된 형태로 설치되어 상기 차수판(110)이 세워진 상태가 되면 상기 차수판(110)의 측단부를 저항하여 더 이상 전방으로 회전하지 않도록 막아준다. 상기 스토퍼 지주(130)는 금속 소재로 이루어지는 것이 바람직하며 도면에 도시된 것처럼 간단한 바(bar) 형태로 형성된다. 그리고 그 후면에는 측부 패킹(150)이 설치된다.
상기 하부 패킹(140)은 상기 차수판(110)의 하단부에 설치되어 상기 차수판(110)이 세워지는 경우 상기 차수판(110)의 하단부와 상기 건물의 바닥면 사이에서 압착되면서 누수를 차단하는 역할을 하며, 상기 측부 패킹(150)은 상기 차수판(110)을 대향하고 있는 스토퍼 지주(130)의 후면에 설치되어 상기 차수판(110)의 측단부와 상기 스토퍼 지주(130) 사이에서 압착되면서 누수를 차단하는 역할을 한다.
상기 하부 박스(160)는 상기 건물 출입구 바닥면(WB)에 매립되어 상기 차수판(110)이 인입되는 인입홈을 제공하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 하부 박스(160)는 상기 차수판(110)과 대응하는 넓이와 두께로 이루어지며 양측단부에는 차수판(110)의 회전축(112) 단부가 관통하는 통공이 형성되어 있다. 이같은 구성에 따르면 상기 하부 박스(160)는 케이싱과 같고 상기 차수판(110)은 상기 하부 박스(160)의 상부를 덮는 커버와 같은 형태가 된다.
상기 측부 박스(170)는 건물 출입구 좌우 양측벽에 매립되며 상기 구동수단(120)이 설치되는 설치공간을 제공한다. 이를 위해 측부 박스(170)는 직사각형 혹은 정사각형의 박스 형태로 이루어지되 일면이 개방되어 상기 구동수단(120)이 설치될 수 있도록 한다.
한편 상기 바닥 상승식 차수장치(100)에는 다양한 센서들이 설치되는데, 그 중 한 가지는 도 3e에 도시된 상승 리미트스위치(115a)와 하강 리미트스위치(115b)이다. 이들은 각각 차수판(110)의 상승 완료시점과 하강 완료시점의 신호를 차수장치 제어기로 보내 구동모터(121)를 정지시킬 수 있도록 한다.
또한, 상기 차수판(110)의 회전축(112)에는 상기 차수판(110)의 회전변위를 측정하는 변위센서가 더 설치되어 상기 구동수단(120)을 제어하는 차수장치 제어기가 상기 변위센서에서 측정한 변위값과 상기 구동수단(120)을 작동시켜 의도하는 변위값에 일정범위 이상 차이가 있는 경우 차수장치(100)에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있도록 한다. 이같은 변위센서의 구성을 위해 8개의 LED로 구성된 투광부에서 빔을 전송하도록 하고, 그레이코드 패널에 의해 차단되거나 투과된 빛의 신호를 수신부에서 받아 제어기에 해당 값을 전송한다. 또한, 차수판(110)에는 압력센서가 구비되어 차수판(110) 운전 중 필요 이상의 압력을 감지하였을 때 차수판(110) 사이의 끼임이나 이물질로 인한 오작동으로 인지하여 차수판(110) 운행을 정지하고 관리자에게 통보할 수 있도록 한다.
이처럼 상기 변위센서와 압력센서에서 측정한 값을 제어기에 전달하면 상기 제어기는 이를 근거로 구동모터(121)를 제어하게 된다. 한편, 상기 구동수단(120)에 전력을 공급하는 파워서플라이는 자가 태양광 발전기로부터 우선적으로 전력을 공급받고 부족분에 대해서는 AC전원으로부터 전력을 공급받도록 제어된다. 또한, 상기 태양광 발전기와 AC전원의 전력으로 충전되는 배터리를 추가적으로 구비하여 상기 태양광 발전기와 AC전원의 전력공급이 중단되는 경우 상기 구동수단(120)이 상기 배터리로부터 전력을 공급받도록 제어된다.
전술된 차수장치(100)는 본 출원인이 출원하여 등록받은 특허등록공보 제1664327호(2016.10.04.) '바닥 상승식 차수장치'의 내용을 다시 한 번 언급한 것이다. 이외에도 구체적으로 언급되지는 않았으나 본 출원인이 출원하여 등록받은 특허등록공보 제1662784호(2016.09.28.)의 '차수문을 자동으로 제어하기 위한 차수문 자동제어 방법 및 차수문 자동제어 시스템', 특허등록공보 제1698456호(2017.01.16.)의 '창문 전용 차수장치', 특허등록공보 제1698460호(2017.01.16.)의 '모터 구동식 차수장치', 특허등록공보 제1698463호(2017.01.16.)의 '업다운 스윙식 자동 차수장치', 특허등록공보 제1450249호(2014.10.16.)의 '자동 차수판을 구비한 소화시스템' 등을 비롯하여 자동화된 차수장치라면 얼마든지 본 출원의 실시예에 따른 광역 안전시스템의 관리 및 제어 범위에 포함될 수 있다.
진입로를 차단하는 진출입 차단 게이트장치
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 진출입 차단 게이트장치의 구성을 설명하기 위한 정면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템의 진출입 차단 게이트장치의 동작을 위한 구성을 설명하기 위한 구성도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템의 진출입 차단 게이트장치에서 단위플립판이 플립된 상태의 정면도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템의 진출입 차단 게이트장치에서 장치 본체와 개폐도어의 후면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 진출입 차단 게이트장치(200)는 장치 본체(210), 개폐도어(220), 접촉감지 센서모듈(230), 풍속센서(240), 태양광 발전기(250) 및 풍력 발전기(260)를 주요 구성요소로 포함하며, 이를 통해 하천변, 등산로, 교량 등의 진입로에 설치되어 갑작스러운 폭우 시와 같이 위급상황이나 심야시간 대에 진입로를 폐쇄하고 안전한 상황이 되면 진입로를 개방하여 지정된 인력의 비상출동 없이도 진입로를 안전하게 통제할 수 있도록 하며, 필요한 공지사항이나 홍보물을 게시하는 광고판으로서의 기능도 하도록 구성된다.
이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 상기 진출입 차단 게이트장치(200)에 대해 상세히 설명한다.
상기 장치 본체(210)는 진입로 일편에 설치되어 상기 개폐도어(220)를 지지하며, 상기 개폐도어(220)를 구동하기 위한 제1모터를 비롯하여, 장치 전체를 제어하는데 필요한 제어기를 구비한다.
상기 개폐도어(220)는 상기 장치 본체(210)에 대하여 일단부가 제1모터의 구동에 의해 회전 가능하도록 결합된다. 이에 따라 도 5와 도 6과 같이 상방향 회전에 의해 반대편에 위치한 타단부가 상승하면 진입로를 개방하고, 반대로 하방향 회전에 의해 타단부가 하강하면 진입로를 차단한다.
상기 개폐도어(220)의 구체적인 구성을 살펴보면, 도 4에 도시된 것처럼 장치 본체(210)에 대하여 일단부가 각각 제1회전축(221a)과 제2회전축(222a)을 중심으로 상하방향으로 회전 가능하도록 결합된 상부 프레임(221) 및 하부 프레임(222)과, 상기 상부 프레임(221)의 타단부와 하부 프레임(222)의 타단부를 연결하여 지지하면서 상기 하부 프레임(222)으로부터 하방향으로 더욱 연장된 형태로 형성되어 지면과 접촉하도록 한 지지프레임(223)과, 상기 상부 프레임(221)과 하부 프레임(222) 사이에서 다수개가 좌우방향으로 나란히 배치되어 하나의 광고판을 형성하는 다수의 단위플립판(224)으로 이루어진다. 상기 단위플립판(224)은 각각 상부 프레임(221)을 회전시키는 제1모터와 별개로 구비된 제2모터에 의해 회전력을 제공받아 회전하는 수직 회전축(225)에 의해 좌우방향으로 90도 각도로 플립되면서 상기 상부 프레임(221)과 하부 프레임(222) 사이 영역(A1)을 개방할 수 있도록 한다. 즉, 상기 단위플립판(224)이 플립되지 않은 상태에서는 공지사항이나 홍보물이 게시 혹은 표시된 단위플립판(224)의 전면이 정면을 향하고 있지만 단위플립판(224)이 90도 플립된 상태에서는 폭이 좁은 단위플립판(224)의 두께면이 정면을 향하면서 단위플립판(224)과 단위플립판(224) 사이사이로 바람이 통과할 수 있는 공간이 형성된다. 여기서 상기 단위플립판(224)을 플립시키기 위해서는 다양한 형태의 구성이 가능하다. 도 10에는 수직 회전축(225)의 상단부나 하단부에 설치된 피니언(226a)과 각각의 수직 회전축(225)의 모든 피니언(226a)과 치합되어 제2모터의 구동력을 전달하는 랙(226b)의 동력전달 구조가 예시되었다. 참고로 도면부호 126c는 제2모터 측 랙(226b)과 치합되어 제2모터의 동력을 랙(226b)으로 전달하는 피니언을 나타낸 것이다. 도면에 따르면 최초 도 10의 (a)와 같은 상태에서 제2모터를 구동시켜 동력축 피니언(226c)을 회전시키면 도 10의 (b)와 같이 랙(226b)를 통해 수직 회전축(226)의 피니언(226a)이 회전력을 전달받아 회전하면서 수직 회전축(226)에 결합된 단위플립판(224)이 플립되는 것이다.
상기 개폐도어(220)의 경우 하강하였을 때는 직사각 패널의 형태를 하고 있지만 상승하였을 때에는 도 9에 도시된 것처럼 상부 프레임(221), 하부 프레임(222) 및 지지프레임(223)이 접철되어 면적을 매우 좁힌 상태가 된다. 이를 위해 상기 상부 프레임(221)과 하부 프레임(222)의 각 일단부는 도 7에 도시된 것처럼 상기 장치 본체(210)에 대하여 상하 이격된 지점에 별도의 제1회전축(221a)과 제2회전축(222a)을 중심으로 회전하며, 상기 지지프레임(223)은 상부 프레임(221) 및 하부 프레임(222)에 대하여 접철 가능하도록 힌지결합된다. 또한, 상기 단위플립판(224)의 수직 회전축(225)도 상기 상부 프레임(221)과 하부 프레임(222)에 대하여 접철 가능하도록 결합된다.
상기 접촉감지 센서모듈(230)은 개폐도어(220)의 하강 시 사람이나 장애물들과 같은 피접출물을 감지하여 안전사고 발생 및 개폐도어(220)의 손상을 방지하기 위해 구비된 것이다. 이같은 접촉감지 센서모듈(230)은 일단이 폐쇄된 상태에서 내부에 공기를 수용하여 상기 하부 프레임(222)의 하측면을 따라 길게 설치된 호스(231)와, 상기 호스(231)의 개방된 타단에 설치되어 상기 호스 내 공기압의 변화를 감지할 수 있도록 한 공기압센서(232)로 이루어진다.
이로써, 상기 개폐도어(220)의 하강 시 피접촉물의 호스(231) 접촉으로 인해 야기되는 공기압의 변화를 공기압센서(232)가 감지하면, 제어기가 개폐도어(220)의 하측으로 사람이나 장애물이 있는 것으로 간주하여 개폐도어(220)의 하강을 중지한 후 재상승하도록 제어한다. 이같은 접촉감지 센서모듈(230)의 구성에 의해 개폐도어(220)의 하측 영역 거의 전체에 대하여 피접촉물을 감지하는 것이 가능하게 되어 피접촉물에 의한 돌발적인 안전사고 발생과 개폐도어(220)의 손상을 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기 접촉감지 센서모듈(230)이 감지하지 못하는 유일한 사각지대가 있다면 하부 프레임(222)으로부터 하방향으로 돌출된 지지프레임(223)의 하단부라고 할 수 있다. 하지만 본 발명의 실시예에서는 도 11a 및 도 11b에 도시된 것처럼 상기 하부 프레임(222)과의 연결지점 하측 인근에서 지지프레임의 하단부(223b)가 피접촉물(OB)에 접촉하면 꺾임 가능하도록 핀(223c) 결합되되, 상기 지지프레임(223)을 기준 축으로 하여 기준 축 대비 경사진 각도로 외력이 가해지면서 일정 이상의 모멘트가 가해지는 경우에만 제한적으로 꺾임동작이 이루어지도록 구성된다. 이를 통해 개폐도어(220)의 하강 시 상기 지지프레임(223)의 돌출된 지지프레임 하단부(223b)에 의해 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다. 여기서 상기 지지프레임 본체(223a)에 대해 지지프레임 하단부(223b)에 일정 이상의 모멘트가 가해지지 않으면 지지프레임 하단부(223b)가 꺾이지 않도록 저항하다가 일정 이상의 모멘트가 가해지면 지지프레임 하단부(223b)의 꺾임을 허용하는 토션스프링(미도시됨)이 핀(223c)에 설치된다. 상기 토션스프링은 지지프레임 하단부(223b)가 꺾인 상태에서 가해졌던 모멘트가 사라지는 경우 지지프레임 하단부(223b)를 원위치로 복귀시켜주는 역할도 하게 된다.
나아가, 상기 지지프레임 본체(223a)에서 지지프레임 하단부(223b)와의 겹침 부위에는 상기 개폐도어(220)의 하강동작을 중단하기 위한 스위치(223d)가 설치된다. 상기 스위치(223d)는 평상시 지지프레임 하단부(223b)의 상단에 형성된 겹침 부위와 접촉하여 눌려 있다가 상기 지지프레임 하단부(223b)가 꺾이는 순간 눌림 상태에서 해제되면서 전기신호를 제어기로 보내 제어기가 개폐도어(220)의 하강을 중단하고 재상승하도록 유도하는 역할을 한다.
상기 개폐도어(220)에서 단위플립판(224)은 상기 수직 회전축(225)에 결합되어 함께 회전하여 플립되는 베이스판(224a)과 상기 베이스판(224a)에 자력에 의해 부착되며 전면에는 공지사항 또는 홍보물이 게시되거나 표시된 교체식 부착판(224b)으로 이루어진다. 상기 베이스판(224a)의 상단부와 하단부 모서리에는 각각 상기 교체식 부착판(224b)을 부착시키기 위한 고정 마그넷(224c)이 설치된다. 이같은 고정 마그넷(224c)은 상기 베이스판(224a)에 대하여 전면으로 돌출되지 않도록 요입된 형태로 설치되어 교체식 부착판(224b)이 밀착된 상태로 부착될 수 있도록 한다.
상기 풍속센서(240)는 상기 장치 본체(210)나 개폐도어(220)의 상부 프레임(221)에 설치되어 풍속을 감지한다. 상기 풍속센서(240)는 풍속에 따라 회전속도가 달라지는 팬과 상기 팬의 회전속도를 측정하는 간단한 센서로 이루어지며, 이처럼 팬의 회전속도에 의해 풍속을 측정하는 형태의 풍속센서(240)의 경우 정면에서 불어오는 바람이나 후면에서 불어오는 바람의 풍속을 모두 측정 가능하다는 장점이 있다. 이에 따라 정면 풍속이나 후면 풍속이 일정 수치 이상인 경우 제1경보단계에서는 제어기가 제2모터를 구동하여 단위플립판(224)을 플립시킴으로써 상부 프레임(221)과 하부 프레임(222) 사이 이격공간을 통해 바람이 지나가도록 허용하며, 그보다 더 강한 풍속이 측정되는 제2경보단계로 격상되면 상기 제어기가 제1모터를 구동하여 개폐도어(220)를 상승시켜 접철시킴으로써 바람에 대한 저항을 최소화할 수 있도록 한다. 이처럼 본 발명은 풍속에 따라 단계별로 대응할 수 있도록 함으로써 바람이 강하게 부는 지역에서도 손상없이 안전하게 유지관리가 가능한 것이다.
상기 태양광 발전기(250)와 풍력 발전기(260)는 장치 본체(210) 인근에 세워진 기둥(280) 상단부에 각각 설치되어 태양광과 풍력에 의해 전기를 생산한 후 장치 본체(210)에 공급하여 제1모터 및 제2모터를 구동하는데 사용할 수 있도록 한다. 이처럼 태양광 발전기(250)와 풍력 발전기(260)가 설치되어 필요한 전기를 자체 조달할 수 있게 되면 전력선이 설치되지 않은 외지에서도 진출입 차단 게이트장치(200)를 설치하여 사용하는 것이 가능해진다
허가된 차량에 대해서만 진입하도록 허용하는 스마트 볼라드장치
도 13은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 스마트 볼라드장치의 동작 관련 전체 구성도이고, 도 14는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 스마트 볼라드장치의 주요 구성을 설명하기 위한 정단면도이며, 도 15는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 스마트 볼라드장치의 평면도이며, 도 16은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 스마트 볼라드장치의 볼라드 측면도이며, 도 17은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 스마트 볼라드장치의 제어박스 정면도이다.
본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 도 13 및 도 14에 도시된 것처럼 스마트 볼라드장치(300)는 프레임 본체(310), 복수의 볼라드(320), 복수의 유압실린더(330), 차량 감지센서(360), 카메라, 제어기, 통신모듈, 제어박스(340) 및 상기 제어박스(340)를 냉각시키기 위한 냉각계통(350)을 포함하여 이루어진다.
상기 스마트 볼라드장치(300)는 이같은 주요 구성요소들에 의해 자동모드에서 차량 인식에 따른 허가된 차량만을 선택적으로 진입하도록 허용할 수 있으며, 수동모드에서는 관리자의 스마트폰을 통해 관리자가 직접 시스템을 제어하면서 차량의 진입 여부를 결정할 수 있도록 구성된다.
이하, 상기 스마트 볼라드장치(300)에 대해 상세히 설명한다.
상기 프레임 본체(310)는 지반에 매설되어 복수의 볼라드(320)를 승강 가능하도록 지지하는 역할을 하며, 상면에는 볼라드(320) 개수에 맞춰 복수의 출입공(311)이 형성된다. 상기 프레임 본체(310) 내부에는 각각의 볼라드(320)가 설치된 하측으로 유압실린더(330)가 설치된다.
상기 볼라드(320)는 복수 구비되며 프레임 본체(310)의 각 출입공(311)을 통해 승강 가능하도록 설치된다. 상기 볼라드(320)가 상승하면 프레임 본체(310)에서 돌출되어 차량의 진입을 차단할 수 있고 하강하면 프레임 본체(310)에 인입되어 차량의 진입을 허용하게 된다. 이를 위해 상기 볼라드(320)는 도 14에 도시된 것처럼 그 내부 상단부를 가로지르는 지지체(321)가 마련되어 하측에 설치된 유압실린더(330)의 피스톤(331) 상단부와 결합된다.
상기 유압실린더(330)는 프레임 본체(310) 내부에 설치되어 볼라드(320)를 승강시켜주는 역할을 한다. 이를 위해 상기 유압실린더(330)의 피스톤(331) 상단부는 상기 볼라드(320)의 개방된 하면을 통해 삽입된 후 볼라드(320) 내부의 지지체(321)와 결합된다. 상기 유압실린더(330)는 볼라드(320) 각각을 전단하며 개별 승강시킬 수 있도록 복수 설치된다.
상기 차량 감지센서(360)는 진입하려는 차량을 감지하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 차량 감지센서(360)는 제어박스(340)를 지지하는 기둥 전면에 높이차를 두고 하나는 초음파센서로 다른 하나는 상기 초음파센서를 보조하는 역할을 수행하는 레이저센서로 설치된다. 초음파센서의 경우 근거리에 위치하는 차량을 감지하는데 사용되며, 레이저센서의 경우 초음파센서가 감지하지 못하는 영역 밖에서 접근하는 차량을 미리 감지하는 역할을 한다. 이처럼 초음파센서와 함께 레이저센서가 설치된 구성에 따르면 필요한 경우 근처에 접근한 차량뿐만 아니라 조금 더 떨어진 위치에 접근한 차량까지 선택적으로 감지할 수 있으며 둘 중 하나가 고장나더라도 다른 하나가 차량을 감지하는 역할을 계속해서 수행하는 것이 가능해진다.
상기 카메라는 도면에 도시되지는 않았으나 진입하려는 차량을 촬영하여 영상정보를 생성하여 제공하는 역할을 한다. 상기 카메라의 경우 야간에도 원활한 촬영이 가능한 적외선 카메라로 구비되는 것이 바람직하다.
상기 통신모듈은 외부 통신망을 이용하여 정보를 송, 수신하는 역할을 한다. 이같은 통신모듈이 구비되면 LTE, 5G, IoT 통신망을 이용하여 중간 관리자의 스마트폰으로 시스템에서 생성된 정보를 전송하고 중간 관리자의 스마트폰으로부터 시스템을 제어하기 위한 정보를 제공받는 것이 가능해진다.
상기 스마트 볼라드장치 제어기는 상기 볼라드(320)가 승강하도록 상기 유압실린더(330)를 제어하는 역할을 하며, 그 외에도 스마트 볼라드장치(300) 전반에 관여하여 일련의 제어를 수행하게 된다. 상기 스마트 볼라드장치(300)의 경우 자동모드와 수동모드의 선택 하에 동작이 이루어지는데, 자동모드에서는 상기 스마트 볼라드장치 제어기가 차량 감지센서(360)가 감지한 차량에 대하여 진입이 허가된 차량인지 여부를 판단하여 진입이 허가된 차량이 아닌 경우 볼라드(320)가 상승한 상태를 유지하도록 하고, 진입이 허가된 차량인 경우 상기 볼라드(320)가 하강하도록 유압실린더(330)의 동작을 제어한다. 이때 차량이 진입 허가된 차량인지 여부를 스마트 볼라드장치 제어기가 판단할 때 카메라가 촬영한 차량 영상에서 차량 번호판을 인식한 후 조회하게 된다.
한편 수동모드에서는 차량 감지센서(360)가 감지한 차량에 대하여 진입이 허가된 차량인지 여부를 포함하는 차량정보와 차량의 영상정보를 통신모듈을 통해 중간 관리자의 스마트폰으로 전송하여 미리 설치된 전용 관리앱 상에서 차량의 진입허가 여부를 묻게 된다. 그러면 스마트폰의 전용 관리앱을 통한 중간 관리자의 선택에 따라 스마트 볼라드장치 제어기가 유압실린더(330)의 동작을 제어하게 된다.
상기 제어박스(340)는 기둥에 의해 지지된 상태로 지반으로부터 일정 거리 이격 설치된다. 상기 제어박스(340)는 스마트 볼라드장치 제어기가 설치된 제어패널을 수용할 수 있도록 내부 수용공간을 구비하고 상면이 개방된 박스 본체(341)와, 상기 박스 본체(341)의 개방된 상면을 덮어주는 상부 커버(342)로 구성된다. 상부 커버(342)의 경우 도 17에서 볼 수 있는 것처럼 둘레부가 상기 박스 본체(341)로부터 둘레방향을 따라 처마의 형태로 돌출된 상부 커버(342)로 이루어진다. 여기서 상기 상부 커버(342)의 둘레부 하면에는 박스 본체(341)의 수용공간에서 발생된 열을 배출하는 열배출구(342a)가 다수 형성되었다는 점에 주목할 수 있다. 이로써 박스 본체(341)의 수용공간에서 발생된 열을 상기 열배출구(342a)를 통해 자연 배출할 수 있게 된다.
하지만, 제어박스(340)에서 발생되는 열을 상기와 같이 상부 커버(342)에 구비된 열배출구(342a)를 통해 자연 배출하는 방법만으로는 차량이 통행하는 도심지의 한 여름 열기를 대비하기는 충분하지 않다. 한 여름 도심지에서 지면과 가까운 곳은 50℃를 넘는 기온을 나타내며 이로 인해 제어박스(340) 내에서 열이 배출되지 못하고 정체한다면 시스템에 오류가 날 가능성은 높아지기 때문이다. 이에 따라 상기 스마트 볼라드장치(300)에서는 제어박스(340)에서 발생한 열을 강제 배출하기 위하여 도 18에 도시된 것처럼 열전플레이트(351), 열교환박스(352), 냉각수탱크(353), 냉각수펌프(354) 및 유량조절밸브(355)로 이루어지는 새로운 개념의 냉각계통(350)을 추가적으로 구비한다.
상기 열전플레이트(351)는 다수의 열전소자가 평면상에서 흡열면과 발열면이 각각 일측과 타측을 향하도록 정렬된 상태로 배치된 것으로, 도 15에 도시된 것처럼 제어박스(340)의 박스 본체(341) 후면에 일측 흡열면이 대면하도록 설치된다. 이로써 열전플레이트(351)에 구비된 다수의 열전소자 흡열면에 의해 박스 본체(341)의 수용공간을 강제로 냉각할 수 있게 된다. 상기 열전플레이트(351)는 도 18에서 볼 수 있는 것처럼 제어박스(340)의 박스 본체(341) 후면에 대응하여 대면할 수 있도록 사각의 형상으로 형성된다.
상기 열교환박스(352)는 열전플레이트(351)의 타측 발열면에 납작한 직육면체 형상을 갖고 대면하여 부착되며, 냉각수를 내부로 경유시키면서 열전소자의 열배출이 원활하게 이루어지도록 유도해준다. 이같은 열교환박스(352)를 구비하게 되면 특히 대기온도가 높은 한 여름철에 열전플레이트(351)의 열전소자 발열면이 제대로 열을 방출하지 못하면서 열전소자 흡열면에서 흡열 기능이 떨어지는 문제를 효과적으로 억제할 수 있게 된다.
상기 냉각수탱크(353)는 냉각수를 저장하고 있다가 제어박스(340) 주변의 대기온도가 일정 이상이 되면 냉각수펌프(354)의 펌핑에 의해 열교환박스(352)로 냉각수를 공급하는 역할을 한다. 여기서 상기 냉각수탱크(353)는 도 14에서 볼 수 있는 것처럼 외부 대기온도에 비해 낮은 온도 분위기가 형성되어 있는 지하에 매설되도록 하여 대기온도가 높은 여름철에 별도의 전기를 소모하지 않고서도 냉각수를 냉각할 수 있도록 한다. 상기 냉각수탱크(353)와 냉각수펌프(354)는 유압실린더(330)를 구동하기 위한 유압펌프(P1)와 같은 위치에 매설되는 것이 좋다.
한편 상기 스마트 볼라드장치(300)는 장치 진단방법에 의해 자체적으로 장치의 상태를 주기적으로 진단하도록 구성된다.
이를 위해 상기 볼라드(320)는 서로 인접하는 2개를 한 조로 하여 이루어지고, 한 조에 속한 볼라드(320)들은 상승한 상태에서 서로를 감지할 수 있도록 도 16에 도시된 것처럼 서로 대향하는 상단부 측면에 볼라드 감지센서(325)를 구비한다. 단, 도면들에서는 상기 볼라드(320)가 2개만 도시되었으나 4개 2조, 6개 3조 혹은 그 이상으로 이루어질 수 있다.
위 구성을 이용하여 스마트 볼라드장치(300)에서 이루어지는 장치 진단방법은, 도 19에 도시된 것처럼 피스톤의 최고점 세팅 단계(S310), 피스톤의 최저점 세팅 단계(S320), 피스톤의 작동구간 설정 단계(S330), 예비동작 단계(S340), 진단 단계(S350)를 포함하여 이루어진다.
상기 피스톤의 최고점 세팅 단계(S310)에서는, 유압실린더(330)의 피스톤(331)을 상승시키면서 볼라드(320)를 예비 상승시켜 피스톤(331)의 최고점을 세팅한다.
상기 피스톤의 최저점 세팅 단계(S320)에서는, 피스톤(331)의 최고점을 세팅하는 단계 후, 상기 유압실린더(330)의 피스톤(331)을 하강시키면서 볼라드(320)를 예비 하강시켜 피스톤(331)의 최저점을 세팅한다.
상기 피스톤의 작동구간 설정 단계(S330)에서는, 피스톤(331)의 최고점과 최저점에 의해 피스톤(331)의 작동구간을 산출하여 설정한다.
상기 예비동작 단계(S340)에서는, 유압실린더(330)의 피스톤(331)을 최고점에 위치시킨 초기 상태에서 하강시켜 최고점과 최저점 사이에 위치시켰다가 다시 최고점에 위치시키는 동작을 3 내지 5회 반복 실시하면서 예비적으로 동작시켜준다.
상기 진단 단계(S350)에서는, 상기 예비동작 단계를 수행하는 동안 진단모듈이 상기 피스톤(331)이 최고점에 위치할 때마다 도 20a와 같이 각각의 볼라드(320)에 설치된 볼라드 감지센서(325)들이 같은 조에 속한 볼라드(320)를 반복적으로 감지하여 감지신호를 생성하는 경우 전체 볼라드(320)의 승강동작이 정상적으로 이루어지는 것으로 판단한다. 하지만 그렇지 않은 경우 도 20b와 같이 감지신호를 생성하지 못한 조에 속한 볼라드(320)의 승강동작이 정상적으로 이루어지지 못하거나 볼라드 감지센서(325)가 고장인 것으로 판단한다. 이후 상기 진단모듈에 생성된 시스템의 상태 정보를 관리자의 스마트폰으로 전송한다. 만일 볼라드 감지센서(325)들이 같은 조에 속한 볼라드(320)를 반복적으로 감지하지 못하는 경우 관리자는 즉시 현장으로 출동하여 현재 상태를 파악하고 필요한 조취를 취할 수 있도록 한다.
타이어 킬러 타입 차량진입 차단장치
도 21 및 도 22는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 차량진입 차단장치의 사시도이며, 도 23 및 도 24는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 차량진입 차단장치의 구성을 설명하기 위한 단면도이며, 도 25는 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 차량진입 차단장치의 상면 커버를 제거한 평면도이며, 도 26은 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 차량진입 차단장치의 정면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 광역 안전시스템에서 차량진입 차단장치(400)는 하우징(410), 상기 하우징(410)을 보강하기 위한 보강부재들(420a~120h), 구동축(430a)과 축결합부재(431)와 펑크 날(432)로 이루어진 펑크 어셈블리(430)와, 구동축(430a)에 구동력을 제공하는 액추에이터(미도시됨), 축받침대(440), 안착부재(450), 흡음성 완충재(460), 펑크 날 감지센서(470), 제어박스(480) 및 상기 제어박스(480)를 강제 냉각시키기 위한 냉각계통(490)을 주요 구성요소로 포함하며, 이같은 구성요소들에 의해 허가된 차량에 대해서만 선택적으로 진입하도록 허용하고 허가 없이 진입하려는 차량에 대해서는 펑크 날(432)에 의해 타이어를 펑크내어 차량 진입을 강제 차단할 수 있도록 하였다.
이하, 상기 차량진입 차단장치(400)에 대해 상세히 설명한다.
상기 하우징(410)은 내부에 수용공간을 갖고 상면이 개방된 상태로 지반에 매설된 본체(411)와, 상기 본체(411)의 개방된 상면을 덮으며 펑크 날(432)이 인입되는 다수의 인입공(412a)을 구비한 상면 커버(412)로 이루어진다. 도 3에 도시된 것처럼 상기 하우징(410) 본체(411)에서 수용공간 저면에는 축결합부재(431)를 하측에서 회전 가능하도록 지지하는 다수의 축받침대(440)가 축결합부재(431)의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 설치된다.
상기 하우징(410) 본체(411)의 수용공간은 동일 높이를 갖고 연통되는 하부공간(411a)과 상부공간(411b)으로 이루어지며, 상기 하부공간(411a)은 상측으로 갈수록 점진적으로 전후 폭이 증가하는 역사다리꼴 형태의 단면으로 형성되고, 상기 상부공간(411b)은 상하부가 동일한 전후 폭을 갖는 직사각형 형태의 단면으로 형성된다. 그리고 상기 하우징(410) 본체(411)의 상부공간(411b)에는 하부공간(411a)이 형성되지 않은 영역까지 전방으로 추가 확장된 확장영역(411ba)을 구비하여 펑크 날(432)이 전방 회전하여 눕혀졌을 때 펑크 날(432)의 삼각형 선단부(432e)가 확장영역(411ba)에 수용될 수 있도록 한다. 상기 확장영역(411ba)에는 펑크 날(432)이 전방으로 회전하여 일정 각도로 눕혀진 상태가 되면 더 이상 전방으로 회전하지 않도록 억제하는 동시에 펑크 날(432)의 삼각형 선단부(432e)를 안착시켜주는 안착부재(450)가 설치된다.
한편, 상기 하우징(410) 본체(411)를 보강하기 위한 보강부재들로서, 전방 제1보강부재(420a), 후방 제1보강부재(420b), 전방 제2보강부재(420c), 후방 제2보강부재(420d), 전방 연결부재(420e), 후방 연결부재(420f) 및 한 쌍의 전후방 연결부재(420g,120h)가 설치된다. 이들에 대해 아래에서 상세히 설명한다.
상기 전방 제1보강부재(420a)는 하우징(410) 본체(411)의 상부공간(411b) 전면벽 외측면을 따라 좌우로 길게 접합된 판상의 몸체(421) 상단부와 하단부에 전방을 향해 돌출된 리브(422)를 각각 구비하여 ㄷ자 단면의 형상으로 형성된다.
상기 후방 제1보강부재(420b)는 하우징(410) 본체(411)의 상부공간(411b) 후면벽 외측면을 따라 좌우로 길게 접합되며 상단부와 하단부에 후방을 향해 돌출된 리브를 각각 구비하여 ㄷ자 단면의 형상으로 형성된다. 상기 후방 제1보강부재(420b)는 전방 제1보강부재(420a)와 배치만 달리하였을 뿐 동일한 부재를 사용한 것이라 할 수 있다.
상기 전방 제2보강부재(420c)는 전방 제1보강부재(420a)와 동일한 형상으로 쌍을 이루어 그 하측으로 이격을 두고 나란히 설치되며, 상기 후방 제2보강부재(420d)의 경우에도 후방 제1보강부재(420b)와 동일한 형상으로 쌍을 이루어 그 하측으로 이격을 두고 나란히 설치된다.
상기 전방 연결부재(420e)는 전방 제1보강부재(420a)와 전방 제2보강부재(420c)를 상하로 연결한 상태로 접합되되 전방 제1보강부재(420a)와 전방 제2보강부재(420c)의 좌우 길이방향을 따라 다수개가 이격을 두고 배치되며, 상하방향을 길이방향으로 하여 짧게 형성된 판상의 몸체(423) 좌측단부와 우측단부에는 전방을 향해 돌출된 리브(424)를 각각 구비하여 U자 단면의 형상으로 형성된다.
성기 후방 연결부재(420f)는 후방 제1보강부재(420b)와 후방 제2보강부재(420d)를 상하로 연결한 상태로 접합되되 상기 후방 제1보강부재(420b)와 후방 제2보강부재(420d)의 좌우 길이방향을 따라 다수개가 이격을 두고 배치되며, 좌측단부와 우측단부에 후방을 향해 돌출된 리브를 각각 구비하여 U자 단면의 형상으로 형성된다. 이같은 후방 연결부재(420f)는 전방 연결부재(420e)와 배치만 달리하였을 뿐 동일한 부재를 사용한 것이라 할 수 있다.
상기 전후방 연결부재(420g,120h)는 도 23에 도시된 것처럼 상하 이격을 두고 한 쌍으로 구비되어 상기 전방 제2보강부재(420c)와 후방 제2보강부재(420d)를 서로 연결하여 지지해준다.
이처럼 전술된 다양한 보강부재들(420a~120g)이 하우징(410) 본체(411)의 외측에서 프레임 구조를 형성함으로써 하우징(410) 본체(411)에 대한 강도를 보강해주고 모르타르(M)에 의한 지지력을 높여준다. 여기서 상기 하우징(410) 본체(411)가 단순히 육면체 형상으로 형성된 것이 아니라 도 23 및 도 24에서 볼 수 있듯이 구동축(430a)을 중심으로 비대칭적으로 형태를 갖는 펑크 날(432)에 대응하여 상부의 전단부가 길게 돌출된 비대칭적인 형상으로 형성되었다는 점에 주목할 수 있다. 이로써 하우징(410) 본체(411)가 최소한의 공간만으로 펑크 날(432)을 수용하면서 상기 보강부재들과의 사이에 충분한 양의 모르타르(M)가 유입된 상태가 되도록 하여 모르타르(M)에 의한 하우징(410) 본체(411)의 지지력은 훨씬 안정적이 되는 것이다. 이같은 구성에 따르면 펑크 날(432)이 돌출된 상태에서 차량의 타이어를 대향하여 충돌할 때 순간적으로 발생하는 커다란 충격 및 하중을 장기간에 걸쳐 반복적으로 받더라도 하우징(410) 본체(411)가 모르타르(M)로부터 미세하게 박리되면서 장치가 손상되는 문제를 최소화할 수 있다.
한편, 상기 전방 연결부재(420e)와 후방 연결부재(420f)에는 각각 외측으로 돌출된 형태로 결합체(425)가 접합되고, 그 결합체(425)에는 앵커(426)가 체결되어 모르타르(M)에 대한 지지력을 더욱 강화시켜준다.
상기 펑크 어셈블리(430)는 전술된 것처럼 구동축(430a)과 축결합부재(431)와 펑크 날(432)로 이루어진다. 상기 구동축(430a)의 경우 상기 하우징(410) 본체(411)의 수용공간에서 미도시된 액추에이터로부터 구동력을 제공받아 회전 가능하도록 설치된다. 상기 축결합부재(431)는 상기 구동축(430a)과 동심축으로 결합된다. 상기 펑크 날(432)은 축결합부재(431)로부터 일체로 연장되어 상기 구동축(430a)이 회전할 때 함께 회전하면서 전방 회전 시에는 도 21 및 도 23과 같이 하우징(410) 본체(411)의 수용공간에 눕혀진 상태로 인입되어 은폐되고, 후방 회전 시에는 도 22 및 도 24와 같이 상기 하우징(410) 커버(412)의 출입공을 통해 전방을 향해 경사지게 세워져 돌출된 상태로 인출되어 진입 차량의 타이어를 대향하여 펑크낼 수 있는 상태가 된다.
상기 펑크 날(432)의 구성을 구체적으로 살펴보면, 도 23 및 도 24에 도시된 것처럼 상기 축결합부재(431)의 제1지점으로부터 연장된 제1라인(432a), 상기 축결합부재의 제1지점으로부터 후측으로 치우친 제2지점으로부터 상기 제1라인(432a)과의 이격을 넓히는 방향으로 연장된 제2라인(432b), 상기 제2라인(432b)의 선단을 기점으로 하여 꺾인 형태로 연장되되 상기 제1라인(432a)과의 이격을 점진적으로 좁히는 방향으로 연장된 제3라인(432c), 상기 제3라인(432c)의 선단을 기점으로 하여 꺾인 형태로 연장되되 상기 제3라인(432c)에 비해 상기 제1라인(432a)과의 이격을 더욱 급격히 좁히는 방향으로 연장되어 상기 제1라인(432a)과 접하면서 상기 제1라인(432a)과 함께 차량의 타이어를 천공하는 날카로운 삼각형 선단부(432e)를 형성하는 제4라인(432d)으로 이루어진다. 여기서 상기 제2라인(432b)은 펑크 날(432)의 후방 회전 시 수직하게 세워진 상태에서 상면 커버(412)의 인입공(412a) 후측 내벽에 밀접하게 걸쳐지면서 상기 펑크 날(432)이 더 이상 후방으로 회전하지 않도록 구속하는 스토퍼 기능을 수행한다. 이처럼 상기 제2라인(432b)이 상면 커버(412)의 인입공(412a) 후측 내벽에 걸쳐지도록 하면 펑크 날(432)의 삼각형 선단부(432e)가 차량의 타이어와 접촉하는 순간 전달되는 커다란 충격 및 하중을 안정적으로 견디면서 타이어를 안정적으로 펑크내는 것이 가능해진다.
한편 상기 펑크 날(432)이 후방 회전에 의해 세워진 상태에서 상기 제2라인(432b)이 상면 커버(412)의 인입공(412a) 후측 내벽에 밀접하게 걸쳐진 상태가 되면 상기 제2라인(432b)의 선단은 상면 커버(412)의 상면과 교차하여 동일선상에 위치하도록 하며, 상기 펑크 날(432)이 전방 회전에 의해 눕혀진 상태가 되면 제3라인(432c) 전체가 상면 커버(412)의 상면과 일치하게 되어 동일선상에 위치하도록 구성된다. 이같은 구성에서 상기 펑크 날(432)이 눕혀진 상태가 될 때 펑크 날(432)이 외부로 돌출되지 않도록 하기 위해 단지 하우징(410) 본체(411)의 수용공간만을 활용하는 것이 아니라 상면 커버(412)의 인입공(412a) 공간까지 활용한다는 점에 유의할 수 있다. 이로써 펑크 날(432)의 제1라인(432a)과 제3라인(432c) 간 폭을 상면 커버(412)의 두께만큼이나 증가시킬 수 있게 되어 상기 펑크 날(432)이 구조적으로 훨씬 높은 강도를 갖도록 할 수 있다.
상기 액추에이터는 상기 펑크 어셈블리(430)의 구동축(430a)이 회전하도록 구동력을 제공하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 액추에이터는 모터로 구비되고 상기 모터의 회전축과 상기 구동축(430a) 간에는 감속 기어조립체와 벨트로 연결될 수 있다. 한편 상기 액추에이터는 실린더로 구비될 수도 있으며 이때 직선운동을 구동축(430a)에 회전운동으로 변환하여 전달할 수 있는 중간 연결부재가 구비된다.
상기 축받침대(440)는 상기 하우징(410) 본체(411)에서 수용공간 저면에 설치되며 상기 축결합부재(431)를 하측에서 회전 가능하도록 지지하는 역할을 한다. 상기 축받침대(440)는 다수 구비되어 축결합부재(431)의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 설치되며, 축받침대(440)의 상면에는 축결합부재(431)가 회전 가능하게 안착되는 반원형 단면의 안착홈(441)이 형성된다. 여기서, 상기 안착홈(441)의 표면은 축결합부재(431)와의 마찰로 인한 손상을 줄일 수 있도록 저마찰제로 도포 혹은 윤활처리된다.
상기 안착부재(450)는 상기 하우징(410) 본체(411)의 수용공간 중 상부공간(411b)의 확장영역(411ba)에 설치되어 펑크 날(432)이 전방으로 회전하여 일정 각도로 눕혀진 상태가 되면 더 이상 전방으로 회전하지 않도록 억제하는 동시에 펑크 날(432)의 삼각형 선단부(432e)를 안착시켜주는 역할을 한다. 이를 위해 상기 안착부재(450)는 도 24에서 볼 수 있는 것처럼 저면과 전면이 상기 확장영역(411ba)의 저면과 전면벽에 대면하여 안정적으로 지지되며 상면은 상기 상면 커버(412)의 하면과 대면 접촉하는 전방 지지부(451)와, 상기 전방 지지부(451)의 후방으로 연장 형성되되 상기 전방 지지부(451)의 상면에서 하측으로 단차를 둔 지점으로부터 시작하여 후방으로 하향 경사진 경사면으로 형성되어 상기 펑크 날(432)의 삼각형 선단부(432e)를 안착시켜주는 안착면을 구비한 후방 안착부(452)가 일체로 조합되어 이루어진다. 이같은 안착부재(450)는 상기 확장영역(411ba)에서 전방 지지부(451)에 의해 안정적으로 지지된 상태가 되며, 이 상태에서 상기 후방 안착부(452)가 펑크 날(432)의 삼각형 선단부(432e)에 대응하여 안정적인 지지를 가능하게 한다.
상기 흡음성 완충재(460)는 안착부재(450)에 설치되어 펑크 날(432)이 안착부재(450)에 안착될 때 충격 및 소음을 완화하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 흡음성 완충재(460)는 안착부재(450)의 후방 안착부(452) 후측면에 설치되며 상기 흡음성 완충재(460)의 상단부는 안착부재(450)의 후방 안착부(452) 안착면보다 돌출된 상태로 설치되어 상기 펑크 날(432)이 눕혀질 때 펑크 날(432)의 제1라인(432a)을 대면하여 접촉하게 된다. 상기 흡음성 완충재(460)는 상기 펑크 날(432)과 접촉하는 순간 발생하는 소음 및 충격을 효과적으로 흡수할 수 있는 특성을 갖는 소재라면 어느 것이든 적용할 수 있으며 우레탄 스펀지, 다공성 폴리우레탄, 고무 등의 다양한 소재로 구비될 수 있다.
상기 펑크 날 감지센서(470)는 압력변화를 측정할 수 있는 압력감지센서로 구비되며 안착부재(450)의 후방 안착부(452)에서 흡음성 완충재(460)의 하단부와 접촉된 상태로 설치된다. 상기 펑크 날 감지센서(470)는 상기 흡음성 완충재(460)가 펑크 날(432)과의 접촉으로 인해 가압될 때 압력변화를 감지함으로써 펑크 날(432)이 안착부재(450)에 안착되었는지를 확인하는 것을 가능하게 해준다. 여기서 상기 펑크 날 감지센서(470)가 상기 펑크 날(432)의 삼각형 선단부(432e)에 직접 접촉하지 않고 흡음성 완충재(460)를 통해 충분히 감소된 상태의 압력을 간접적으로 받아 감지하기 때문에 펑크 날(432)과의 접촉으로 인해 손상되는 문제를 해소할 수 있게 된다.
상기 제어박스(480)는 제어기가 설치된 제어패널을 수용할 수 있도록 내부 수용공간을 구비하고 상단부에는 차량의 진입을 허용하는지 여부를 표시하는 표시기(483)가 설치되며 전면에는 차량 감지센서(482)가 설치된다. 상기 차량 감지센서(482)는 통상적으로 차량을 감지하는데 사용되는 초음파센서나 레이저센서로 구비된다.
상기 냉각계통(490)은 제어박스(480)에서 발생한 열을 강제 배출하는 역할을 하며, 도 27에 도시된 것처럼 열전플레이트(491), 열교환박스(492), 냉각수탱크(493), 냉각수펌프(494) 및 유량조절밸브(495)로 이루어진다.
상기 냉각계통(490)에서 열전플레이트(491)는 다수의 열전소자가 평면상에서 흡열면과 발열면이 각각 일측과 타측을 향하도록 정렬된 상태로 배치된 것으로, 도 21, 22에 도시된 것처럼 제어박스(480)의 일측면에 일측 흡열면이 대면하도록 설치된다. 이로써 열전플레이트(491)에 구비된 다수의 열전소자 흡열면에 의해 제어박스(480)(440)를 강제로 냉각할 수 있게 된다. 상기 열전플레이트(491)는 제어박스(480) 일측면에 대면할 수 있도록 사각의 형상으로 형성된다.
상기 열교환박스(492)는 열전플레이트(491)의 타측 발열면에 납작한 직육면체 형상을 갖고 대면하여 부착되며, 냉각수를 내부로 경유시키면서 열전소자의 열배출이 원활하게 이루어지도록 유도해준다. 이같은 열교환박스(492)를 구비하게 되면 특히 대기온도가 높은 한 여름철에 열전플레이트(491)의 열전소자 발열면이 제대로 열을 방출하지 못하면서 열전소자 흡열면에서 흡열 기능이 떨어지는 문제를 효과적으로 억제할 수 있게 된다.
상기 냉각수탱크(493)는 냉각수를 저장하고 있다가 제어박스(480) 주변의 대기온도가 일정 이상이 되면 냉각수펌프(494)의 펌핑에 의해 열교환박스(492)로 냉각수를 공급하는 역할을 한다. 여기서 상기 냉각수탱크(493)는 외부 대기온도에 비해 낮은 온도 분위기가 형성되어 있는 지하에 매설되도록 하여 대기온도가 높은 여름철에 별도의 전기를 소모하지 않고서도 냉각수를 냉각할 수 있도록 한다.
한편 상기 차량진입 차단장치(400)는 장치 진단방법에 의해 자체적으로 장치의 상태를 주기적으로 진단하도록 구성된다.
이를 위해 상기 펑크 날 감지센서(470)는 상기 펑크 날(432)에 대응하여 복수 지점에 설치되어 각 지점에서 펑크 날(432)을 감지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이같은 구성을 이용하여 상기 차량진입 차단장치(400)에서 이루어지는 장치 진단방법은, 도 28에 도시된 것처럼 액추에이터의 최고점 세팅 단계(S410), 액추에이터의 최저점 세팅 단계(S420), 액추에이터의 작동구간 설정 단계(S430), 예비동작 단계(S480), 진단 단계(S450)를 포함하여 이루어진다.
상기 액추에이터의 최고점 세팅 단계(S410)에서는, 상기 액추에이터의 정방향 구동에 의해 상기 펑크 날(432)을 최대한 후방으로 회전시켜 예비 인출한 상태로 만들고 그 상태에서 상기 액추에이터의 최고점을 세팅한다.
상기 액추에이터의 최저점 세팅 단계(S420)에서는, 상기 액추에이터의 최고점을 세팅하는 단계 후, 상기 액추에이터의 역방향 구동에 의해 상기 펑크 날(432)을 최대한 전방으로 회전시켜 예비 인입한 상태로 만들고 그 상태에서 상기 액추에이터의 최저점을 세팅한다.
상기 액추에이터의 작동구간 설정 단계(S430)에서는, 상기 액추에이터의 최고점과 최저점에 의해 상기 액추에이터의 작동구간을 산출하여 설정한다.
상기 예비동작 단계(S480)에서는, 상기 액추에이터를 최저점에 위치시켜 상기 펑크 날(432)을 예비 인입한 초기 상태에서 정방향 구동에 의해 최고점과 최저점 사이에 위치시켰다가 역방향 구동에 의해 다시 최저점에 위치시키는 동작을 3 내지 5회 반복 실시하면서 예비적으로 동작시켜준다.
상기 진단 단계(S450)에서는, 상기 예비동작 단계를 수행하는 동안 진단모듈은, 액추에이터가 최저점에 위치할 때마다 모든 펑크 날 감지센서(470)가 반복적으로 상기 펑크 날(432)을 감지하여 동시에 감지신호를 생성하는 경우에 상기 펑크 날(432)의 회전동작이 정상적으로 이루어지는 것으로 판단한다. 그러나 만일 상기 액추에이터가 최저점에 위치할 때마다 모든 펑크 날 감지센서(470)가 펑크 날(432)을 감지하지 못하는 경우에는 펑크 날(432)의 회전동작이 정상적으로 이루어지지 않는 것으로 판단한다. 만일 상기 액추에이터가 최저점에 위치할 때마다 일부 펑크 날 감지센서(470)만 반복적으로 펑크 날(432)을 감지하는 경우에는 다른 펑크 날 감지센서(470)가 고장인 것으로 판단한다.
이후 상기 진단모듈에 의해 생성된 장치의 상태정보를 관리자의 스마트폰으로 전송한다. 이를 위해 외부 통신망을 이용하여 장치의 정보를 송, 수신하는 통신모듈을 구비하는 것이 바람직하다. 이로써 관리자가 즉시 현장으로 출동하여 현재 상태를 파악하고 필요한 조취를 취할 수 있도록 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
100: 진출입 차단 게이트장치 200: 차수장치
300: 스마트 볼라드장치 400: 차량 진입 차단장치

Claims (9)

  1. 각 지역에 설치되어 건물의 침수를 차단하는 차수장치, 진입로를 차단하는 진출입 차단 게이트장치, 허가된 차량에 대해서만 선택적으로 진입하도록 허용하는 스마트 볼라드장치 및 타이어 킬러 타입 차량진입 차단장치; 상기 차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 차량진입 차단장치에 구비된 감지수단에서 감지하여 생성된 감지정보를 유/무선통신망에 의해 전달받고, 상기 감지정보를 근거로 상기 차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 차량진입 차단장치의 동작을 제어하는 중앙 제어기; 및 상기 차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 차량진입 차단장치의 설치위치, 장치 제원을 포함하는 장치정보를 저장 및 제공하는 관리서버;를 포함하며,
    상기 진출입 차단 게이트장치는, 하천변, 등산로, 교량 중 어느 한 곳의 진입로 출입을 통제하기 위한 것으로, 진입로 일편에 설치된 장치 본체; 및 상기 장치 본체에 대하여 일단부가 제1모터의 구동에 의해 회전 가능하도록 결합되어 상방향 회전에 의해 반대편에 위치한 타단부가 상승하면 진입로를 개방하고, 하방향 회전에 의해 반대편에 위치한 타단부가 하강하면 진입로를 차단할 수 있도록 한 개폐도어;를 포함하며,
    상기 개폐도어는, 상기 장치 본체에 대하여 일단부가 각각 상하방향으로 회전 가능하도록 결합된 상부 프레임 및 하부 프레임과, 상기 상부 프레임의 타단부와 하부 프레임의 타단부를 연결하여 지지하면서 상기 하부 프레임으로부터 하방향으로 더욱 연장된 형태로 형성되어 지면에 지지되도록 한 지지프레임과, 상기 상부 프레임과 하부 프레임 사이에서 다수개가 좌우방향으로 나란히 배치되어 하나의 광고판을 형성하되, 그 각각은 상기 상부 프레임과 하부 프레임 사이에서 제2모터로부터 회전력을 제공받아 회전하는 수직 회전축에 의해 좌우방향으로 90도 각도 플립되면서 상기 상부 프레임과 하부 프레임 사이 영역을 바람이 통하도록 개방할 수 있도록 한 단위플립판으로 이루어지며,
    상기 장치 본체 또는 상부 프레임의 상단부에는 풍속을 감지하는 풍속센서가 더 설치되어, 감지된 풍속 수치가 일정 이상인 경우 상기 단위플립판을 플립시켜 상부 프레임과 하부 프레임 사이 영역을 개방하여 바람이 통할 수 있도록 제어하며, 상기 풍속센서가 감지하는 풍속 수치가 일정 이상인 경우 풍속이 강할수록 제1경보단계와 제2경보단계로 구분 설정하고, 제1경보단계에서는 단위플립판을 플립시켜 상부 프레임과 하부 프레임 사이 영역을 개방하고, 제1단계 경보단계보다 풍속 수치가 더 높은 제2단계 경보단계에서는 상기 개폐도어를 상승시키는 것을 특징으로 하는 광역 안전시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    전용 관리앱이 설치되어 상기 감지수단에서 감지하여 생성된 감지정보를 무선통신에 의해 전달받고, 상기 감지정보를 근거로 상기 차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 차량진입 차단장치 중 담당하고 있는 장치의 동작을 제어할 수 있도록 한 관리자용 무선단말기;
    상기 차수장치, 진출입 차단 게이트장치, 스마트 볼라드장치 및 차량진입 차단장치가 설치된 지역의 증강현실 구현을 위한 공간정보를 포함하는 AR 정보를 저장하고 상기 무선단말기의 요청 시 AR 정보를 제공하는 AR 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 안전시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 진출입 차단 게이트장치는,
    일단이 폐쇄된 상태에서 내부에 공기를 수용하며 상기 하부 프레임의 하측면을 따라 길게 설치된 호스와, 상기 호스의 개방된 타단에 설치되어 상기 호스 내 공기압의 변화를 감지할 수 있도록 한 공기압센서로 이루어진 접촉감지 센서모듈을 더 구비하여, 상기 개폐도어의 하강 시 상기 공기압센서가 공기압의 변화를 감지하면 상기 개폐도어의 하측으로 장애물이 있는 것으로 간주하여 상기 개폐도어의 하강을 중지한 후 재상승하도록 제어하며,
    상기 지지프레임은 상기 하부 프레임과의 연결지점 하측 인근에서 지지프레임 본체에 대하여 지지프레임 하단부가 꺾임 가능하도록 핀결합되되, 상기 핀에는 상기 지지프레임 하단부를 탄성지지하는 토션스프링이 설치되어 상기 지지프레임 하단부에 일정 이상의 모멘트가 가해지는 경우 상기 지지프레임 하단부의 꺾임을 허용하며, 이같은 꺾임상태에서 외부에서 가해지던 모멘트가 사라지면 상기 토션스프링에 의해 상기 지지프레임 하단부가 원위치로 복귀하도록 하며,
    상기 지지프레임에는 상기 지지프레임 본체와의 겹침 부위에 스위치가 설치되며, 상기 스위치는 평상시 지지프레임 하단부의 겹침부위와 접촉하여 눌려 있다가 상기 지지프레임 하단부가 꺾이는 순간 눌림 상태에서 해제되면서 전기신호를 제어기로 보내 개폐도어의 하강을 중지하고 재상승하도록 유도하는 것을 특징으로 하는 광역 안전시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스마트 볼라드장치는,
    허가 없이 진입하려는 차량을 강제 차단할 수 있도록 한 것으로서,
    지반에 매설되며 상면에는 복수의 출입공을 구비한 프레임 본체; 상기 프레임 본체의 출입공을 통해 승강 가능하도록 설치된 복수의 볼라드; 상기 프레임 본체에 설치되어 상기 볼라드를 승강시켜주는 유압실린더; 진입하려는 차량을 감지하는 차량 감지센서; 진입하려는 차량을 촬영하여 영상정보를 생성하는 카메라;
    상기 볼라드가 승강하도록 상기 유압실린더를 제어하는 제어기; 및 외부 통신망을 이용하여 정보를 송, 수신하는 통신모듈;을 포함하여, 자동모드에서는 상기 제어기가 상기 차량 감지센서가 감지한 차량에 대하여 진입이 허가된 차량인지 여부를 판단하여 진입이 허가된 차량이 아닌 경우 상기 볼라드가 상승한 상태를 유지하도록 하고, 진입이 허가된 차량인 경우 상기 볼라드가 하강하도록 상기 유압실린더의 동작을 제어하며, 수동모드에서는 상기 차량 감지센서가 감지한 차량에 대하여 진입이 허가된 차량인지 여부를 포함하는 차량정보와 차량의 영상정보를 상기 통신모듈을 통해 관리자의 스마트폰으로 전송하여 전용 관리앱 상에서 차량의 진입허가 여부를 묻고, 상기 제어기는 스마트폰의 전용 관리앱을 통한 관리자의 선택에 따라 유압실린더의 동작을 제어할 수 있도록 하며,
    상기 스마트 볼라드장치의 제어기가 설치된 제어패널을 수용하는 제어박스가 기둥에 지지된 상태로 지면에서 상측으로 이격된 위치에 설치되며, 상기 제어박스는, 상기 제어패널을 수용하기 위한 수용공간을 제공하며 상면이 개방된 박스 본체와, 상기 박스 본체의 개방된 상면을 덮어주되 둘레부가 상기 박스 본체로부터 둘레방향을 따라 처마의 형태로 돌출된 상부 커버로 이루어지되, 상기 상부 커버의 둘레부 하면에는 상기 박스 본체의 수용공간에서 발생된 열을 배출하는 열배출구가 다수 형성된 것을 특징으로 하는 광역 안전시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 스마트 볼라드장치에서,
    다수의 열전소자가 평면상에서 흡열면과 발열면이 각각 일측과 타측을 향하도록 정렬된 상태로 배치된 열전플레이트가 상기 제어박스의 박스 본체 후면에 일측 흡열면이 대면하도록 더 설치되어 상기 박스 본체의 수용공간을 냉각할 수 있도록 하며,
    상기 열전플레이트는 상기 제어박스의 박스 본체 후면에 대응하여 대면할 수 있도록 사각의 형상으로 형성되고, 상기 열전플레이트의 타측 발열면에는 납작한 직육면체 형상을 갖고 대면하여 부착되어 냉각수를 내부로 경유시키면서 상기 열전소자의 열배출이 원활하게 이루어지도록 유도해주는 열교환박스와, 지하에 매설되어 냉각수를 저장하고 있다가 상기 제어박스 주변의 대기온도가 일정 이상이 되면 상기 열교환박스로 냉각수를 순환시켜주는 냉각수탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 안전시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 스마트 볼라드장치에서,
    상기 유압실린더는 상기 볼라드 각각을 전담하여 개별 승강시킬 수 있도록 복수 설치되며, 상기 볼라드는 서로 인접하는 2개를 한 조로 이루어지고, 한 조에 속한 볼라드들은 상승한 상태에서 서로를 감지할 수 있도록 서로 대향하는 상단부 측면에 볼라드 감지센서를 구비하며,
    상기 유압실린더의 피스톤을 상승시키면서 상기 볼라드를 예비 상승시켜 상기 피스톤의 최고점을 세팅하는 단계; 최고점을 세팅하는 단계 후, 상기 유압실린더의 피스톤을 하강시키면서 상기 볼라드를 예비 하강시켜 상기 피스톤의 최저점을 세팅하는 단계; 상기 피스톤의 최고점과 최저점에 의해 상기 피스톤의 작동구간을 설정하는 단계; 상기 유압실린더의 피스톤을 최고점에 위치시킨 초기 상태에서 하강시켜 상기 최고점과 최저점 사이에 위치시켰다가 다시 최고점에 위치시키는 동작을 3 내지 5회 반복 실시하는 예비동작 단계; 상기 예비동작 단계를 수행하는 동안 진단모듈이 상기 피스톤이 최고점에 위치할 때마다 각각의 볼라드에 설치된 볼라드 감지센서들이 같은 조에 속한 볼라드를 반복적으로 감지하여 감지신호를 생성하는 경우 전체 볼라드의 승강동작이 정상적으로 이루어지는 것으로 판단하고, 그렇지 않은 경우 감지신호를 생성하지 못한 조에 속한 볼라드의 승강동작이 정상적으로 이루어지지 못하거나 볼라드 감지센서가 고장인 것으로 판단하는 진단 단계;로 이루어지는 진단방법에 의해 상기 스마트 볼라드장치의 상태를 주기적으로 진단하며, 상기 진단모듈에서 생성된 상기 스마트 볼라드장치의 상태 정보를 관리자의 스마트폰으로 전송하는 것을 특징으로 하는 광역 안전시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 차량진입 차단장치는,
    상면이 개방된 상태로 지반에 매설된 본체와, 상기 본체의 개방된 상면을 덮으며 다수의 인입공이 형성된 상면 커버로 이루어진 하우징; 상기 하우징 본체의 수용공간에서 구동력을 제공받아 회전 가능하도록 설치된 구동축과, 상기 구동축과 동심축으로 결합된 축결합부재로부터 연장되어 상기 구동축이 회전할 때 함께 회전하면서 전방 회전 시에는 상기 하우징 본체의 수용공간에 눕혀진 상태로 인입되어 은폐되고, 후방 회전 시에는 상기 하우징 커버의 출입공을 통해 전방을 향해 경사지게 세워져 돌출된 상태로 인출되어 진입 차량의 타이어를 펑크내는 펑크 날을 구비한 펑크 어셈블리; 상기 펑크 어셈블리의 구동축이 회전하도록 구동력을 제공하는 액추에이터; 전방에서 진입하는 차량을 감지하는 차량 감지센서; 및 상기 감지센서가 감지한 차량에 대하여 진입이 허가된 차량인지 여부를 판단하여 진입이 허가된 차량이 아닌 경우 상기 펑크 어셈블리의 펑크 날이 상기 하우징 커버의 상측 외부로 돌출되도록 상기 액추에이터의 동작을 제어하는 제어기;를 포함하며,
    상기 펑크 날은, 상기 축결합부재의 제1지점으로부터 연장된 제1라인, 상기 축결합부재의 제1지점으로부터 후측으로 치우친 제2지점으로부터 상기 제1라인과의 이격을 넓히는 방향으로 연장된 제2라인, 상기 제2라인의 선단을 기점으로 하여 꺾인 형태로 연장되되 상기 제1라인과의 이격을 점진적으로 좁히는 방향으로 연장된 제3라인, 상기 제3라인의 선단을 기점으로 하여 꺾인 형태로 연장되되 상기 제3라인에 비해 상기 제1라인과의 이격을 더욱 급격히 좁히는 방향으로 연장되어 상기 제1라인과 접하면서 상기 제1라인과 함께 차량의 타이어를 천공하는 날카로운 삼각형 선단부를 형성하는 제4라인으로 이루어지며, 상기 제2라인은 상기 펑크 날의 후방 회전 시 수직하게 세워진 상태에서 상기 상면 커버의 인입공 후측 내벽에 밀접하게 걸쳐지면서 상기 펑크 날이 더 이상 후방으로 회전하지 않도록 구속하는 스토퍼 기능을 수행하며, 상기 펑크 날이 후방 회전에 의해 세워진 상태에서 상기 제2라인이 상기 상면 커버의 인입공 후측 내벽에 밀접하게 걸쳐진 상태가 되면 상기 제2라인의 선단은 상기 상면 커버의 상면과 교차하여 동일선상에 위치하도록 하며, 상기 펑크 날이 전방 회전에 의해 눕혀진 상태가 되면 상기 제3라인 전체가 상기 상면 커버의 상면과 일치하게 되어 동일선상에 위치하도록 한 것을 특징으로 하는 광역 안전시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 차량진입 차단장치에서,
    상기 하우징 본체의 수용공간은 동일 높이를 갖고 연통되는 하부공간과 상부공간으로 이루어지며, 상기 하부공간은 상측으로 갈수록 점진적으로 전후 폭이 증가하는 역사다리꼴 형태의 단면으로 형성되고, 상기 상부공간은 상하부가 동일한 전후 폭을 갖는 직사각형 형태의 단면으로 형성되되 상기 하부공간이 형성되지 않은 영역까지 전방으로 추가 확장된 확장영역을 구비하여 상기 펑크 날이 전방 회전하여 눕혀졌을 때 상기 펑크 날의 삼각형 선단부가 상기 확장영역에 수용될 수 있도록 하며,
    상기 확장영역에는 상기 펑크 날이 전방으로 회전하여 일정 각도로 눕혀진 상태가 되면 더 이상 전방으로 회전하지 않도록 억제하는 동시에 상기 펑크 날의 삼각형 선단부를 안착시켜주는 안착부재가 설치되며,
    상기 안착부재는, 저면과 전면이 상기 확장영역의 저면과 전면벽에 대면하여 안정적으로 지지되며 상면은 상기 상면 커버의 하면과 대면 접촉하는 전방 지지부, 상기 전방 지지부의 후방으로 연장 형성되되 상기 전방 지지부의 상면에서 하측으로 단차를 둔 지점으로부터 시작하여 후방으로 하향 경사진 경사면으로 형성되어 상기 펑크 날의 삼각형 선단부를 안착시켜주는 안착면을 구비한 후방 안착부로 이루어지며,
    상기 하우징 본체의 상부공간 전면벽 외측면을 따라 좌우로 길게 접합되며 상단부와 하단부에 전방을 향해 돌출된 리브를 각각 구비하여 ㄷ자 단면의 형상으로 형성된 전방 제1보강부재; 상기 하우징 본체의 상부공간 후면벽 외측면을 따라 좌우로 길게 접합되며 상단부와 하단부에 후방을 향해 돌출된 리브를 각각 구비하여 ㄷ자 단면의 형상으로 형성된 후방 제1보강부재; 상기 전방 제1보강부재와 동일한 형상으로 쌍을 이루어 그 하측으로 이격을 두고 나란히 설치된 전방 제2보강부재; 상기 후방 제1보강부재와 동일한 형상으로 쌍을 이루어 그 하측으로 이격을 두고 나란히 설치된 후방 제2보강부재; 상기 전방 제1보강부재와 전방 제2보강부재를 상하로 연결한 상태로 접합되되 상기 전방 제1보강부재와 전방 제2보강부재의 좌우 길이방향을 따라 다수개가 이격을 두고 배치되며, 좌측단부와 우측단부에 전방을 향해 돌출된 리브를 각각 구비하여 U자 단면의 형상으로 형성된 전방 연결부재; 상기 후방 제1보강부재와 후방 제2보강부재를 상하로 연결한 상태로 접합되되 상기 후방 제1보강부재와 후방 제2보강부재의 좌우 길이방향을 따라 다수개가 이격을 두고 배치되며, 좌측단부와 우측단부에 후방을 향해 돌출된 리브를 각각 구비하여 U자 단면의 형상으로 형성된 후방 연결부재; 및 상기 전방 제2보강부재와 후방 제2보강부재를 서로 연결하여 지지해주는 전후방 연결부재;를 더 구비하여 상기 하우징 본체의 외측에서 프레임 구조를 형성함으로써 상기 하우징 본체에 대한 강도보강 및 모르타르에 의한 지지력을 높일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 광역 안전시스템.
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