KR102305730B1 - Cps 기반의 도로살얼음 관리시스템 - Google Patents

Cps 기반의 도로살얼음 관리시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도로상태를 측정하는 센서 유니트를 통하여 측정된 도로상태 데이터와, 기상청 데이터, 현장 장비상태 자료 등을 수집 및 융합하여 도로살얼음을 예측하는 분석모듈을 구비하고, 분석모듈을 통하여 분석된 도로 살얼음 예측 결과에 따라 도로 살얼음 발생을 사전에 억제하도록 염수분사장치를 가동 및 제어하는 CPS 기반의 도로살얼음 관리시스템을 제공한다.

Description

CPS 기반의 도로살얼음 관리시스템 {CPS-based road flake ice management system}
본 발명은 CPS(Cyber Physical System) 기반의 도로살얼음 관리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도로 주변에 설치된 센서 유니트로부터 측정된 도로상태 데이터를 수집 및 융합하여 도로살얼음 발생을 예측하는 분석모듈을 구비하고, 분석모듈을 통하여 분석된 도로 살얼음 예측 결과에 따라 도로 살얼음 발생을 사전에 억제하도록 염수분사장치를 가동 및 제어하는 CPS 기반의 도로살얼음 관리시스템에 관한 것이다.
일반적으로 겨울철 고속도로에서 발생하는 도로 살얼음은 대형교통사고를 유발하는 원인이 되며, 이러한 도로 살얼음에 대응하기 위해 도로기상 정보시스템(RWIS), 기상정보를 이용한 어는비 예측시스템을 이용하고 현장 상황에 따라 이동전화기를 이용한 원격제어 염수분사장치, 영상정보기반의 염수분사장치 등을 독립적으로 설치운영 중에 있으나 효율성과 정확도가 낮고, 안전순찰원이 현장에서 직접노면상태를 확인하여 운영하고 있어 사고위험 증가 및 효율 저하가 발생되고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 제설제 원격분사 장치를 구비한 도로결빙 예측 자동 감시 시스템 및 그 운영방법이 한국 등록특허 제10-2207577호로 등록되고, 이는 환경정보가 수집되는 환경정보 수집부와, 도로정보가 수집되는 도로정보 파악부, 상기 환경정보 수집부와 상기 도로정보파악부에서 정보를 수신받아 도로 상태정보를 생성하고, 생성된 도로 상태정보를 통해 도로가 관리가 필요한 것으로 판단되면 관리자 단말을 통하여 통지되고, 관리자는 노면 관리부를 작동시키는 실행명령을 입력한 정보가 저장된 관리정보 저장부 상의 과거 정보를 이용하여 노면 관리장치를 제어할 수 있게 하는 시스템이다.
이렇게 개선된 시스템에도 기상청예보와 고속도로 기상의 차이로 인해 도로살얼음 예측과 대응에 한계가 있어 도로상태를 측정하는 센서 유니트를 통하여 측정된 도로상태 데이터와, 기상청 데이터, 현장 장비상태 자료 등을 수집 및 융합하여 도로살얼음을 예측하는 분석모듈을 구비하고, 분석모듈을 통하여 분석된 도로 살얼음 예측 결과에 따라 도로 살얼음 발생을 사전에 억제하도록 염수분사장치를 가동 및 제어하는 CPS 기반의 도로살얼음 관리시스템의 개발이 필요하다.
한국 등록특허공보 제10-2207577호 한국 등록특허공보 제10-2173797호
따라서 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 도로상태를 측정하는 센서 유니트를 통하여 측정된 도로상태 데이터와, 기상청 데이터, 현장 장비상태 자료 등을 수집 및 융합하여 도로살얼음을 예측하는 분석모듈을 구비하고, 분석모듈을 통하여 분석된 도로 살얼음 예측 결과에 따라 도로 살얼음 발생을 사전에 억제하도록 염수분사장치를 가동 및 제어하는 CPS 기반의 도로살얼음 관리시스템을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 CPS(cyber-physical system ; 사이버물리시스템) 기반의 도로살얼음 관리시스템은 도로상태를 센서로 측정하는 센서 유니트(50)에서 센싱된 도로상태 데이터(100)와, 인터넷을 통한 기상청 데이터(200), 도로환경데이터를 수신 받아, 수신된 정보를 융합하여 인공지능 기반으로 실시간 현장실시간 패턴(300)을 생성하고, 도로살얼음 관련하여 수집된 도로살얼음 발생에 대한 빅데이터을 기반으로 사전에 학습된 인공지능을 통해 생성된 살얼음 생성 패턴(400)과 비교하여 도로 살얼음을 예측하는 분석모듈(500)을 구비하고 있다.
또한, 상기 분석모듈(500)을 통하여 분석된 도로 살얼음 예측 결과에 따라 도로 살얼음 발생을 사전에 억제하도록 염수분사장치를 가동 및 제어할 수 있는 원격제어기(600)와, 도로 살얼음 예측결과를 표시하는 디스플레이부(700)를 구비한다.
또한, 상기 센서 유니트(50)에는 다종의 환경센서의 신호 및 데이터를 수집하여 메인처리기판(MPB;110)으로 전송하는 MSB[센서 인터페이스 보드(Multi Sensor Board); 90]를 구비하며, 상기 MSB(90)은 주변온도, 주변습도, 대기압이 측정되어 디지털 신호로 전달받는 I/O(60)와, 풍속, 노면온도, 노면수분등의 아나로그 센서의 신호가 접속되는 ADC(analog digital converter ; 70)를 구비하고, 수신된 디지털신호와 아나로그 신호를 도로상태 데이터(100)로 변환시키는 MPU(80)를 구비하고, 상기 MPU(80)에서 변환된 도로상태 데이터(100)를 통신망을 통하여 전송하는 통신모듈(81)을 구비한다.
또한, 상기 원격제어기(600)에는 MSB(90)의 데이터를 수집하여 분석모듈(500)로 이더넷(Ethernet; 121)을 통하여 데이터를 송수신하며, 상기 분석모듈(500)로부터 명령을 받아 염수분사설비의 상태를 감시하고 제어할 수 있도록 MPU(120)를 구비한 MPB(110)를 구비한다.
또한, 상기 MPB(110)에는 염수분사장치(610)에 구비된 센서의 아나로그 및 디지털의 신호를 수신하는 ADC(130)과 DI(140)를 구비하고, 염수분사장치(610)의 개폐밸브 및 압력조절을 위한 아나로그 및 디지털의 신호를 전송하는 DAC(150)과 DO(160)를 구비하며, 상기 MPU(80)에서 전송된 도로상태 데이터(100)를 수신하는 통신모듈(170)을 구비한다.
이를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 센서 유니트(50)는 도로 일정 간격으로 설치하되, 일정거리외에 다리상부와 터널입구, 염수분사장치가 설치된 부분에 설치하며, 상기 센서 유니트(50)에서 측정된 데이터는 분석모듈(500)의 실시간 분석모듈에 적용되고, DB에 축척된다.
또한, 상기 센서 유니트(50)는 상부에는 풍속계(10), 내부의 하측에는 적외선 노면온도센서(20)를 구비하고, 중앙에는 온습도센서, 대기압센서와 MSB(90)등을 구비하여 측정된 데이터를 통신망을 통하여 전송할 수 있도록 하나의 세트화된 유니트로 형성된다.
또한, 상기 MPB(110)는 염수분사장치의 상태정보인 염수펌프의 상태를 측정하는 유량센서, 압력센서, 염수보관탱크의 염수센서, 염수온도센서, 염수살포상대측정 센서의 정보를 수신하고, 이를 통신망을 통하여 분석모듈(500)로 전송한다.
또한, 상기 분석모듈(500)은 상기 센서 유니트(50)로 전달받아 센싱된 도로상태 데이터와, 기상청의 단기예보의 지역예보 데이터를 융합하되, 강우량(D)은 기상청의 지역예보 데이터를 사용하며, 대기온도(A), 노면온도(B), 대기압(C), 풍속(G)은 도로상태 데이터와, 기상청의 지역예보 데이터 중에서 살얼음 생성 가능성이 높은 데이터를 사용한다.
본 발명의 겨울철 고속도로에서 발생되는 도로살얼음 발생을 예측하고 사전에 방지할 수 있도록 기상 환경 정보 수집 및 Database 구축으로 수집된 기상자료로 살얼음 예측 확률을 높일 수 있는 CPS 기반의 도로살얼음 관리시스템을 개발하여 적용함으로써 정확성과 효율성이 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, CPS 기반으로 하여 수집된 기상정보와 실제 도로살얼음 발생 여부를 비교 평가하여 현장 조건별 도로살얼음 발생 패턴 학습함으로 현장조건에 적합한 도로살얼음 발생을 예측 정확성을 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, 도로상태를 측정하는 센서 유니트를 통하여 측정된 도로상태 데이터를 통신망으로 통하여 전송할 수 있는 측정모듈을 구비하고, CPS 기반으로 하여 수집된 기상정보를 바탕으로 분석된 도로 살얼음 예측 결과에 따라 도로 살얼음 발생을 사전에 억제하도록 염수분사장치를 가동 및 제어할 수 있는 시스템을 구축함으로 도로살얼음 발생을 억제할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 CPS 기반의 도로살얼음 관리시스템의 전체적인 구성을 도시한 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 다종의 환경센서의 신호 및 데이터를 수집하여 센서 유니트의 메인처리기판의 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 분석모듈로부터 명령을 받아 염수분사설비의 상태를 감시하고 제어할 수 있도록 PMU를 구비한 MPB의 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 CPS 기반의 도로살얼음 관리시스템이 적용된 살얼음 발생경보제공 및 염수분사장치 가동 예.
도 5는 본 발명에 따른 도로상태 데이터를 측정하는 센서 유니트 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 분석모듈에서 형성된 현장살얼음생성패턴과 DB의 도로 살얼음패턴이 비교된 예시도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 도로 살얼음 대응 시스템 및 그 운영 방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예에 따른 도로 살얼음 대응 시스템 및 그 운영 방법을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 수 있다.
또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다.
여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 CPS(cyber-physical system ; 사이버물리시스템) 기반의 도로살얼음 관리시스템의 전체적인 구성을 도시한 개념도로서, 도로현장의 환경정보를 얻기 위한 센서 유니트(50), 인터넷 망으로 전달되는 각종 기상데이터(200)를 전송받아 도로현장의 실시간 도로환경데이터를 기반으로 실시간 현장실시간 패턴(300)을 생성하고, 클라우딩서버등에서 저장된 도로살얼음 관련하여 수집된 도로살얼음 발생에 대한 빅데이터을 기반으로 사전에 학습된 인공지능을 통해 생성된 살얼음 생성 패턴(400)과 비교하여 도로 살얼음을 예측하는 분석모듈(500)를 구비하고 있다.
또한, 분석모듈(500)에서 분석된 분석된 도로 살얼음 예측 결과에 따라 도로 살얼음 발생을 사전에 억제하도록 염수분사장치를 가동 및 제어할 수 있는 원격제어기(600)와, 도로 살얼음 예측결과를 표시하는 디스플레이부(700)를 구비한다.
상기 디스플레이부(700)는 VSL(Variable Speed Limit : 가변속도제한표지), VMS(Variable Message Sign : 도로전광표지), RF(Radio Frequency)비콘(Beacon)으로 표시하거나 알려준다.
또한, 도1의 염수분사장치에 도시된 바와 같이 염수분사장치에는 분사되는 염수의 염도, 온수, 수위를 측정할 수 있는 각종센서와 염수가 분사될 수 염수의 압력, 유량을 측정하고 이들 센서로부터 전달받은 측정값을 측정된 신호를 분석모듈(500)에서 사용할 수 있는 데이터로 변환시켜 주고, 분석모듈(500)에서 전송된 명령에 따라 펌프를 가동 및 제어할 수 있는 구성들이 구비되어 있다.
또한, 도 2는 본 발명에 따른 센서 유니트(50)에 적용된 다종의 환경센서의 신호 및 데이터를 수집하여 메인처리기판(MPB;110)의 예시도가 도시되어 있다.
즉, 센서 유니트(50)에는 디지털 신호 또는 아나로그 신호로 측정되는 각종 센서가 구비되어 있고, 센서에서 측정된 신호를 분석모듈(500)에서 사용할 수 있는 데이터로 변환시켜 주는 MSB[센서 인터페이스 보드(Multi Sensor Board); 90]와, 변환된 데이터를 분석모듈(500)로 송신할 수 있는 통신모듈이 사용되고 있다.
상기 MSB[센서 인터페이스 보드(Multi Sensor Board); 90]는 주변온도, 주변습도, 대기압이 측정되어 디지털 신호로 전달받는 I/O(60)와, 풍속, 노면온도, 노면수분등의 아나로그 센서의 신호가 접속되는 ADC(70)를 구비하고, 수신된 디지털신호와 아나로그 신호를 도로상태 데이터(100)로 변환시키는 MPU(Micro Processor Unit); 80)를 구비하고, 상기 MPU(80)에서 변환된 도로상태 데이터(100)를 통신망을 통하여 전송하는 통신모듈(81)을 구비한다.
또한, 도 3은 분석모듈(500)을 통하여 분석된 도로 살얼음 예측 결과에 따라 도로 살얼음 발생을 사전에 억제하도록 염수분사장치를 가동 및 제어할 수 있는 원격제어기(600)에 구비되어 있는 MPB(Main Processing Board: 110 )의 예시도가 도시되어 있다.
MPB(110)에는 MSB(90)의 데이터를 통신모듈(RS-422; 170)을 통하여 수집하여 분석모듈(500)로 이더넷(Ethernet; 121)을 통하여 데이터를 송수신하며, 상기 분석모듈(500)로부터 명령을 받아 염수분사설비의 상태를 감시하고 제어할 수 있도록 PMU(microprocessor unit; 120)를 구비하고 있다.
상기 PMU(120)는 염수분사설비의 상태를 감시하고 제어할 수 있도록 MPB(110)에 제어기구와 연결되는 송 수신 접속구들을 구비하게 된다.
상기 MPB(110)에 구비되는 송 수신 접속구는 염수분사장치(610)에 구비된 센서의 아나로그 및 디지털의 신호를 수신하는 ADC(130)과 DI(140)와, 염수분사장치(610)의 개폐밸브 및 압력조절을 위한 아나로그 및 디지털의 신호를 전송하는 DAC(150)과 DO(160)를 구비하고 있다.
이를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 센서 유니트(50)는 도로 일정 간격으로 설치하되, 일정거리외에 다리상부와 터널입구, 염수분사장치가 설치된 부분에 설치하며, 상기 센서 유니트(50)에서 측정된 데이터는 분석모듈(500)의 실시간 분석모듈에 적용되고, DB에 축척된다.
상기 다리상부와 터널입구는 통상의 도로에 비하여 온도변화가 크고 이를 측정하여 분석모듈(500)의 실시간 분석모듈에 적용되고, DB에 축척된다.
또한, 상기 센서 유니트(50)는 상부에는 풍속계(10), 내부의 하측에는 적외선 노면온도센서(20)를 구비하고, 중앙에는 온습도센서, 대기압센서와 MSB(90)등을 구비하여 측정된 데이터를 통신망을 통하여 전송할 수 있도록 하나의 세트화된 유니트로 형성된다.
도 5에는 본 발명에 따른 도로상태 데이터를 측정하는 센서 유니트 예시도로서, 상부에는 풍속계(10)가 구비되어 있고, 센서 유니트(50)의 내부의 하측에는 적외선 노면온도센서(20)를 구비하고, 중앙에는 온습도센서, 대기압센서와 MSB(90)등을 구비하여 하나의 세트화된 유니트를 도시하고 있다.
또한, 상기 MPB(110)는 염수분사장치의 상태정보인 염수펌프의 상태를 측정하는 유량센서, 압력센서, 염수보관탱크의 염수센서, 염수온도센서, 염수살포상대측정 센서의 정보를 수신하고, 이를 통신망을 통하여 분석모듈(500)로 전송한다.
또한, 상기 분석모듈(500)은 상기 센서 유니트(50)로 전달받아 센싱된 도로상태 데이터와, 기상청의 단기예보의 지역예보 데이터를 융합하되, 강우량(D)은 기상청의 지역예보 데이터를 사용하며, 대기온도(A), 노면온도(B), 대기압(C), 풍속(G)은 도로상태 데이터와, 기상청의 지역예보 데이터 중에서 살얼음 생성 가능성이 높은 데이터를 사용한다.
또한, 도 4에는 본 발명에 따른 CPS 기반의 도로살얼음 관리시스템이 적용된 살얼음 발생경보제공 및 염수분사장치가 구비된 개념도가 제시되어 있다.
도로상태 데이터를 측정하는 센서 유니트로부터 입력(Input)되는 데이터는 도로상태 데이터(100), 기상청 데이터(200), 데이터베이스(DB)에 저장된 염수분무 또는 제설작업데이터, 평가기준 데이터가 입력된다.
인공지능으로 이루어지는 작업(AI Processing)으로는 입력된 데이터를 바탕으로 도로 살얼음패턴(400)을 형성하며, 형성된 도로 살얼음패턴(400)은 데이터베이스(DB)에 저장(Output)하게 된다.
이와 별도로 실시간으로 입력되는 도로상태 데이터(100)와 기상청 데이터(200)를 바탕으로 현장살얼음생성패턴(300)을 형성하고, 형성된 현장살얼음생성패턴(300)과 데이터베이스(DB)에 저장된 도로 살얼음패턴(400)을 평가 기준을 적용하여 패턴을 비교한다.
상기와 같이 현장살얼음생성패턴(300)과 데이터베이스(DB)에 저장된 도로 살얼음패턴(400)을 평가 기준을 적용하여 분석된 도로 살얼음 예측 결과에 따라 원격제어기(600)를 통하여 도로 살얼음 발생을 사전에 억제하도록 염수분사장치를 가동 및 제어하고, 이와 별도로 디스플레이부(700)로 연결되어 도로 살얼음 예측 결과에 따른 도로 상태를 표시할 수 있다.
또한, 도 6은 본 발명에 따른 분석모듈에서 형성된 현장살얼음생성패턴과 DB의 도로 살얼음패턴이 비교된 예시도이다.
분석모듈(500)에서는 데이터베이스(DB)에 저장된 대기온도(A), 노면온도(B), 대기압(C), 강우량(D), 풍속(G)과 어는비알람(E), 영상분석(F), 지형분석(H) 데이터를 기반으로 인공지능 기반으로 사전에 학습된 도로 살얼음패턴(400)을 구비하고 있다.
도로 살얼음패턴(400)은 데이터베이스(DB)에 저장된 대기온도(A), 노면온도(B), 대기압(C), 강우량(D), 풍속(G)과 어는비알람(E), 영상분석(F), 지형분석(H) 데이터의 각각의 최대측정치를 꼭짓점으로 설정하고, 각각의 변수 중심점에서 최대측정범위의 길이를 균등 분할하여 0~100%로 표기하고,
인공지능 기반으로 사전에 학습된 도로 살얼음 형성의 최적데이터들을 연결하여 형성된 다각형 패턴으로 이루어진다.
상기 현장살얼음생성패턴(300)은 상기 센서 유니트(50)에서 측정되는 대기온도(A), 노면온도(B), 대기압(C), 강우량(D), 풍속(G)과 어는비알람(E), 영상분석(F), 지형분석(H) 데이터를 변수로 사용하고, 각각의 최대측정범위를 꼭짓점으로 설정하고, 각각의 변수 중심점에서 최대측정범위의 길이를 균등 분할하여 0~100%로 표기하고, 실시간 측정된 데이터를 입력하여, 입력된 점들을 연결하여 형성된 실시간 다각형 패턴(310)으로 이루어진다.
이와 같이 실시간으로 변화되는 현장살얼음생성패턴(300)이 도로 살얼음패턴(400)의 일치도(一致度)가 관리기준치(예를 들면 50%)에 도달된 경우에 도로 살얼음이 발생될 것으로 예측하고, 도로 살얼음을 사전에 억제할 수 있도록 염수분사장치를 가동한다.
이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
10 : 풍속계 20 : 노면 온도센서
50 : 센서 유니트 70 : ADC(analog digital converter)
80 : MPU(Micro Processor Unit) 90 : MSB(Multi Sensor Board)
100 : 도로상태 데이터 110 :MPB(Main Processing Board)
120 : MPU(Micro Processor Unit) 200 : 기상청 데이터
300: 현장살얼음생성패턴 400 : 도로 살얼음패턴
500 : 분석모듈 600 : 원격제어기
700 : 디스플레이부 VSL : 가변속도제한표지
VMS : 도로전광표지

Claims (5)

  1. 도로상태를 센서로 측정하는 센서 유니트(50)에서 센싱된 도로상태 데이터(100)와, 인터넷을 통한 기상청 데이터(200), 도로환경데이터를 수신 받아, 수신된 정보를 융합하여 인공지능 기반으로 실시간 현장실시간 패턴(300)을 생성하고,
    도로살얼음 관련하여 수집된 도로살얼음 발생에 대한 빅데이터를 기반으로 사전에 학습된 인공지능을 통해 생성된 살얼음 생성 패턴(400)과 비교하여 도로 살얼음을 예측하는 분석모듈(500)과
    상기 분석모듈(500)을 통하여 분석된 도로 살얼음 예측 결과에 따라 도로 살얼음 발생을 사전에 억제하도록 염수분사장치를 가동 및 제어할 수 있는 원격제어기(600)와,
    도로 살얼음 예측결과를 표시하는 디스플레이부(700)를 구비하며,
    상기 센서 유니트(50)에는 다종의 환경센서의 신호 및 데이터를 수집하여 메인처리기판(MPB;110)으로 전송하는 MSB[센서 인터페이스 보드(Multi Sensor Board); 90]를 구비하며,
    상기 MSB(90)은 주변온도, 주변습도, 대기압이 측정되어 디지털 신호로 전달받는 I/O(60)와,
    풍속, 노면온도, 노면수분등의 아나로그 센서의 신호가 접속되는 ADC(70)를 구비하고, 수신된 디지털신호와 아나로그 신호를 도로상태 데이터(100)로 변환시키는 MPU(80)를 구비하고,
    상기 MPU(80)에서 변환된 도로상태 데이터(100)를 통신망을 통하여 전송하는 통신모듈(81)을 구비하며,
    또한, 상기 원격제어기(600)에는 MSB(90)의 데이터를 수집하여 분석모듈(500)로 이더넷(Ethernet; 121)을 통하여 데이터를 송수신하며,
    또한 분석모듈(500)로부터 명령을 받아 염수분사설비의 상태를 감시하고 제어할 수 있도록 MPU(Micro Processor Unit; 120)를 구비한 MPB(Main Processing Board: 110 )를 구비하며,
    상기 MPB(110)에는
    염수분사장치(610)에 구비된 센서의 아나로그 및 디지털의 신호를 수신하는 ADC(130)과 DI(140)를 구비하고,
    염수분사장치(610)의 개폐밸브 및 압력조절을 위한 아나로그 및 디지털의 신호를 전송하는 DAC(150)과 DO(160)를 구비하며,
    상기 MPU(80)에서 전송된 도로상태 데이터(100)를 수신하는 통신모듈(170)을 구비한 것을 특징으로 하는 CPS 기반의 도로살얼음 관리시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서 유니트(50)는 도로 일정 간격으로 설치하되,
    일정 간격 외에 다리상부와 터널입구, 염수분사장치가 설치된 부분에 설치하며,
    상기 센서 유니트(50)에서 측정된 데이터는 분석모듈(500)의 실시간 분석모듈에 적용되고, DB에 축척되는 것을 특징으로 하는 CPS 기반의 도로살얼음 관리시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서 유니트(50)는
    상부에는 풍속계(10), 내부의 하측에는 적외선 노면온도센서(20)를 구비하고, 중앙에는 온습도센서, 대기압센서와 MSB(90)등을 구비하여 측정된 데이터를 통신망을 통하여 전송할 수 있도록 하나의 세트화된 유니트로 형성된 것을 특징으로 하는 CPS 기반의 도로살얼음 관리시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    또한, 상기 MPB(110)는
    염수분사장치의 상태정보인 염수펌프의 상태를 측정하는 유량센서, 압력센서, 염수보관탱크의 염수센서, 염수온도센서, 염수살포상대측정 센서의 정보를 수신하고, 이를 통신망을 통하여 분석모듈(500)로 전송하는 것을 특징으로 하는 CPS 기반의 도로살얼음 관리시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 분석모듈(500)은
    상기 센서 유니트(50)로 전달받아 센싱된 도로상태 데이터와, 기상청의 단기예보의 지역예보 데이터를 융합하되,
    강우량(D)은 기상청의 지역예보 데이터를 사용하며, 대기온도(A), 노면온도(B), 대기압(C), 풍속(G)은 도로상태 데이터와, 기상청의 지역예보 데이터 중에서 살얼음 생성 가능성이 높은 데이터를 사용하는 것을 특징으로 하는 CPS 기반의 도로살얼음 관리시스템.
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