KR102371462B1 - 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템에 관련되며, 이때 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템은 강설시점을 미리 예측하여 발열부재를 예열하도록 구조 개선됨에 따라 실제 강설상황 발생시 설정 온도까지 도달 시간을 단축하여 융설효율을 높이고, 특히, 기상청 예보 정보, 강설에 관련된 실시간 키워드 정보, 로컬 강설감지기 정보를 이용하여 강설시점을 정확하게 예측하고 신속하게 대처할 수 있도록 발열부재(100), 강설예측모듈(200), 예열모듈(300)을 포함하여 주요구성으로 한다.
Description
본 발명은 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템에 관련되며, 보다 상세하게는 강설시점을 미리 예측하여 발열부재를 예열하도록 구조 개선됨에 따라 실제 강설상황 발생시 설정 온도까지 도달 시간을 단축하여 융설효율을 높이고, 특히, 기상청 예보 정보, 강설에 관련된 실시간 키워드 정보, 로컬 강설감지기 정보를 이용하여 강설시점을 정확하게 예측하고 신속하게 대처할 수 있는 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템에 관한 것이다.
통상 동절기에 도로상에 적설이나 결빙이 발생하는 경우 차량의 운행과 보행자의 보행에 안전문제가 발생하기 때문에 제설차량을 이용하여 이를 제거하거나 염화칼슘과 같은 화학적인 방법을 통하여 제거하고 있지만, 이러한 제설방식은 인력에 의존하다 보니, 인건비, 장비운영 및 화학약품의 사용에 따른 비용부담이 증가될 뿐만 아니라, 제설용 화학용품의경우 환경오염이나 도로 시설물 및 차량 부식 등의 문제를 야기하는 실정이다.
이에 종래에 개시된 특허등록 제10-1552162호에서, 상면에 연이어 전열선 삽입 줄눈이 형성되는 기초 콘크리트; 상기 전열선 삽입 줄눈을 따라 상기 전열선 삽입 줄눈 안에 배치되는 전열선; 상기 전열선에 전기를 인가하기 위한 전원 제어부; 상기 전열선에서 발생하는 열을 확산시키기 위하여 상기 전열선 삽입 줄눈을 따라 설치되는 열 확산 부재; 및 상기 기초 콘크리트의 상부 포설되는 도로 표면층;을 포함하되, 상기 열 확산 부재는 알루미늄 재질로 제조되며, 플렉시블 가능하게 설치되고, 상기 열 확산 부재는 상기 전열선 삽입 줄눈에 삽입되는 제1 몸체와, 상기 제1 몸체로부터 상방으로 연장 형성되어 상기 기초 콘크리트의 상면과 상기 도로 표면층의 하면에 접하는 제2 몸체로 구성되며, 상기 제1 몸체의 하부에는 상기 전열선을 삽입하기 위한 전열선 장착 부가 형성되고, 상기 전열선 장착 부의 끝단에는 캡이 억지끼움 방식으로 결합되며, 상기 캡은 접착제 및 몰탈에 의해 고정되고, 상기 캡에 의해서 상기 전열선의 외부가 밀봉됨으로써, 상기 전열선에서 발생하는 열이 기초 콘크리트 쪽으로 누출되어 소모되지 않고 상기 열 확산 부재로 전달되며, 상기 제2 몸체의 상면에는 길이방향을 따라 더브 테일 홈이 형성되고, 상기 열 확산 부재와 상기 기초 콘크리트 사이에는 단열재가 설치되고, 상기 단열재는 탄소섬유, 부직포, 및 합성수지를 포함하며, 상기 열 확산 부재의 상부에 열 확산 시트인 메쉬 망을 설치하며, 상기 절연선에서 발생하는 열이 상기 열 확산부재로 전달 확산된 후, 상기 메쉬 망을 통해서 상기 도로 표면층 전체로 번져서 결빙 방지 및 해빙하도록 구성이 선 제시된 바 있다.
그러나, 상기 종래기술은 전열선에서 발생하는 열을 열 확산 부재를 통해서 확산시켜 결빙 방지 및 해빙 효율을 높이려는 것이나, 전열선의 작동이 전원 제어부에 의해 제어되는바, 이때 전원 제어부가 관리자에 의해 on/off 제어되도록 구비되거나 로컬 센서에 의해 검출값에 의존함에 따라 실시간 결빙 및 강설 상황에 신속하게 대응하지 못하고 빈번한 오작동으로 불필요한 전력 소모가 과다하게 발생되는 문제점이 따랐다.
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 강설시점을 미리 예측하여 발열부재를 예열하도록 구조 개선됨에 따라 실제 강설상황 발생시 설정 온도까지 도달 시간을 단축하여 융설효율을 높이고, 특히, 기상청 예보 정보, 강설에 관련된 실시간 키워드 정보, 로컬 강설감지기 정보를 이용하여 강설시점을 정확하게 예측하고 신속하게 대처할 수 있는 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은,
도로 노면(1)에 매립 설치되고, 제어부(110)에 의해 on/off 작동되어 노면(1)을 히팅하도록 구비되는 발열부재(100);
상기 제어부(110)에 연계되어, 기상관련 정보를 수집하여 강설시점을 예측하도록 구비되는 강설예측모듈(200); 및
상기 강설예측모듈(200)에서 예측된 강설시점 이전에 발열부재(100)를 미리 예열하도록 구비되는 예열모듈(300);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 강설예측모듈(200)은, 기상청 예보 정보를 수신하여, 강설예보에 의해 강설시점을 예측하거나, 영상 1℃ 이하인 시점을 강설시점으로 예측하거나, 강수확률 50% 이상, 영상 1℃ 이하인 시점을 강설시점으로 예측하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 강설예측모듈(200)은, SNS, 포털 사이트를 포함하는 인터넷 상에 실시간 키워드 정보를 수집하여, 강설에 관련된 키워드가 검출된 시간대, 위치정보를 기반으로 강설시점을 예측하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 강설예측모듈(200)은, 복수의 로컬 강설감지기(400)가 서로 연계되어 강설시점을 검출하고, 상기 로컬 강설감지기(400) 중 어느 하나에서 강설이 감지되는 시점에 주변 10km 반경 이내에 로컬 강설감지기(400)는 강설시점으로 예측하여 예열모듈(300) on 작동으로 발열부재(100)를 예열하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 예열모듈(300)은 제어부(110) 설정온도 100 기준 30~70% 온도범위로 발열부재(100)를 예열하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로컬 강설감지기(400)는,
측판부(12)와 바닥판부(14)에 의해 상부가 개방된 계측실(11)을 형성하고, 온도센서(16), 습도센서(18) 중 어느 하나 이상이 구비되는 본체(10);
상기 측판부(12)에 설치되어, 계측실(11) 내부로 유입되는 유입물 이동을 감지하도록 구비되는 이동감지센서부(20);
상기 바닥판부(14)에 설치되어, 계측실(11) 내부 바닥에 안착된 유입물을 감지하도록 구비되는 바닥감지센서부(30);
상기 본체(10)에 설치되어 측판부(12)와 바닥판부(14) 표면을 세정하도록 구비되는 클리닝부(40); 및
상기 온도센서(16) 검출정보, 습도센서(18) 검출정보, 이동감지센서부(20)를 통한 유입물 감지정보, 바닥감지센서부(30)를 통한 유입물 감지정보 중 어느 하나 이상의 정보를 연산하여 자동제설부(410) 구동신호를 출력하도록 구비되는 제어모듈(50);을 포함하고,
상기 이동감지센서부(20)는, 계측실(11) 내부에 서로 대향하는 측판부(12) 상에 제 1광출력부(21)와 제 1광수신부(22)를 설치하고, 상기 제 1광출력부(21) 광원이 제 1광수신부(22)로 수신되는 중에 유입물에 의해 제 1광수신부(22)로 전달되는 광원이 차단되면 유입물 이동 신호로 감지하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바닥감지센서부(30)는, 계측실(11) 내부 측판부(12)에 제 2광출력부(31)가 설치되고, 제 2광출력부(31)와 대응하는 바닥판부(14) 상에 제 2광수신부(32)가 구비되며, 상기 제 2광출력부(31) 광원이 제 2광수신부(32)로 수신되는 중에 바닥판부(14) 상에 안착되는 유입물에 의해 제 2광수신부(32)로 전달되는 광원이 차단되면 유입물 안착 신호로 감지하도록 구비되고,
상기 바닥감지센서부(30)의 제 2광수신부(32)는 바닥판부(14) 상에 소정의 간격으로 복수 개소에 이격 배치되며,
상기 제 2광수신부(32) 총 개수를 기준으로 광원 차단에 의한 유입물 안착 신호가 검출되는 비율 정보를 이용하여 적설량을 검출하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클리닝부(40)는, 와이퍼(42), 세정액 노즐(44) 중 어느 하나 이상으로 구성되고, 상기 세정액 노즐(44)을 통하여 분사되는 세정액은 물 100 중량부 대비 메탄올, 에탄올, 부동액 중 어느 1종 이상의 혼합물 10 ~ 80 중량부를 포함하는 혼합물로 이루어지며, 상기 세정액은 자동제설부(410)를 통하여 분사되는 제설용 염수와 동일한 빙점으로 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어모듈(50)은 온도센서(16) 검출 정보가 영상 1℃ 이하, 습도센서(18)로 검출된 상대습도가 75% 이상인 조건에서 이동감지센서부(20) 및 바닥감지센서부(30)를 통하여 유입물이 지속적으로 감지되면 강설 상황으로 인식하고, 강설 상황 조건에서 바닥감지센서부(30)에 의한 적설량이 설정값에 도달하면, 자동제설부(410) 구동신호를 출력함과 동시에 클리닝부(40)를 on 작동하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 강설시점을 미리 예측하여 발열부재를 예열하도록 구조 개선됨에 따라 실제 강설상황 발생시 설정 온도까지 도달 시간을 단축하여 융설효율을 높이고, 특히, 기상청 예보 정보, 강설에 관련된 실시간 키워드 정보, 로컬 강설감지기 정보를 이용하여 강설시점을 정확하게 예측하고 신속하게 대처할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템을 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템의 작동순서를 개략적으로 나타내는 순서도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템의 로컬 강설감지기를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 로컬 강설감지기의 바닥감지센서부를 확대하여 나타내는 구성도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 로컬 강설감지기의 이동감지센서부의 광원 출력, 수신 방향을 나타내는 구성도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 로컬 강설감지기의 제어모듈에 의한 작동 순서를 나타내는 순서도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 로컬 강설감지기의 계측실 구조를 나타내는 구성도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 로컬 강설감지기의 작동상태를 나타내는 구성도.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템의 작동순서를 개략적으로 나타내는 순서도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템의 로컬 강설감지기를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 로컬 강설감지기의 바닥감지센서부를 확대하여 나타내는 구성도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 로컬 강설감지기의 이동감지센서부의 광원 출력, 수신 방향을 나타내는 구성도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 로컬 강설감지기의 제어모듈에 의한 작동 순서를 나타내는 순서도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 로컬 강설감지기의 계측실 구조를 나타내는 구성도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 로컬 강설감지기의 작동상태를 나타내는 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템을 전체적으로 나타내는 구성도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템의 작동순서를 개략적으로 나타내는 순서도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템의 로컬 강설감지기를 전체적으로 나타내는 구성도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 로컬 강설감지기의 바닥감지센서부를 확대하여 나타내는 구성도이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 로컬 강설감지기의 이동감지센서부의 광원 출력, 수신 방향을 나타내는 구성도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 로컬 강설감지기의 제어모듈에 의한 작동 순서를 나타내는 순서도이며, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 로컬 강설감지기의 계측실 구조를 나타내는 구성도이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 로컬 강설감지기의 작동상태를 나타내는 구성도이다.
본 발명은 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템에 관련되며, 이때 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템은 강설시점을 미리 예측하여 발열부재를 예열하도록 구조 개선됨에 따라 실제 강설상황 발생시 설정 온도까지 도달 시간을 단축하여 융설효율을 높이고, 특히, 기상청 예보 정보, 강설에 관련된 실시간 키워드 정보, 로컬 강설감지기 정보를 이용하여 강설시점을 정확하게 예측하고 신속하게 대처할 수 있도록 발열부재(100), 강설예측모듈(200), 예열모듈(300)을 포함하여 주요구성으로 한다.
본 발명에 따른 발열부재(100)는 도로 노면(1)에 매립 설치되고, 제어부(110)에 의해 on/off 작동되어 노면(1)을 히팅하도록 구비된다. 발열부재(100)는 전기에너지에 의해 열에너지를 발생하는 히팅선으로서, 자동차 주행방향으로 노면에 복수의 골을 형성하여 삽입 설치하거나, 노면 표층을 삭제하고 발열부재를 복열 배치한 후에 표층을 시공하는 형태로 설치된다.
또한, 본 발명에 따른 강설예측모듈(200)은 제어부(110)에 연계되어, 기상관련 정보를 수집하여 강설시점을 예측하도록 구비된다.
그리고 상기 강설예측모듈(200)에서 예측된 강설시점 이전에 발열부재(100)를 미리 예열하도록 구비되는 예열모듈(300)을 포함한다.
이때, 상기 예열모듈(300)은 제어부(110) 설정온도 100 기준 30~70% 온도범위로 발열부재(100)를 예열하도록 구비된다.
이처럼 강설시점을 미리 예측하여 발열부재(100)를 예열하도록 구조 개선됨에 따라 실제 강설상황 발생시 설정 온도까지 도달 시간을 단축하여 융설효율이 향상되는 이점이 있다.
여기서, 상기 강설예측모듈(200)은 강설시점을 미리 예측하여 예열모듈(300)을 통하여 발열부재(100)를 예열하기 위한 것으로, 강설시점 예측에 필요한 기상관련 정보 수집 방식은 기상청 예보 정보, 강설에 관련된 실시간 키워드 정보, 로컬 강설감지기 정보를 이용하여 강설시점을 정확하게 예측하고 신속하게 대처하도록 구비되는바, 이에 따른 상세한 설명은 후술하는 도 2 내지 도 3의 설명을 참조한다.
도 2에서, 상기 강설예측모듈(200)은, 기상청 예보 정보를 수신하여 강설시점을 예측하는바, 즉, 일기예보에 포함된 강설예보에 의해 강설시점을 예측하거나, 영상 1℃ 이하인 시점을 강설시점으로 예측하거나, 강수확률 50% 이상, 영상 1℃ 이하인 시점을 강설시점으로 예측하도록 구비된다. 상기 기상정보는 동네예보 조회, 기상특보 조회 API를 활용하여 강설시점을 예측하도록 구비된다.
도 3에서, 상기 강설예측모듈(200)은, SNS, 포털 사이트를 포함하는 인터넷 상에 실시간 키워드 정보(ex. 내린다. 쌓인다. 눈사람, 제설, 겨울, 치우다. 눈꽃 등)를 수집하도록 구비된다. 그리고 실시간 키워드 중에 강설에 관련된 키워드가 검출된 시간대, 위치정보를 기반으로 강설시점을 예측하도록 구비된다. 이때 실시간 키워드 정보를 수집함에 있어, 필터모듈을 구동하여 눈(신체)을 일컫는 키워드는 폐기하게 된다.
상기 실시간 키워드 정보는 인터넷 API를 활용하여 강설에 관한 키워드가 특정시간, 특정빈도로 집중적으로 발생하는 경우 강설로 판단하고, 이때 키워드 작성자 위치정보 또는 위치정보를 알 수 있는 키워드를 종합하여 강설 위치정보를 검출하고, 강설 위치정보를 기준으로 주변 10km 반경 이내에 강설시점을 예측하도록 구비된다.
도 4에서, 상기 강설예측모듈(200)은, 복수의 로컬 강설감지기(400)가 서로 연계되어 강설시점을 검출하도록 구비된다.
그리고 상기 로컬 강설감지기(400) 중 어느 하나에서 강설이 감지되는 시점에 주변 10km 반경 이내에 로컬 강설감지기(400)는 강설시점으로 예측하여 예열모듈(300) on 작동으로 발열부재(100)를 예열하도록 구비된다.
한편, 상기 도 2 내지 도 4에서 예열모듈(300) on 작동 후에, 소정의 시간(30~60분)이 경과한 후, 상대습도 75% 이상, 영상 1℃ 이하인 조건을 만족하면 예열모듈(300) on 작동 상태가 유지되고, 상기 조건을 불만족시 예열모듈(300) off 작동으로 전환된 후, 강설예측모듈(200)이 재시작되도록 구비된다.
여기서, 상기 강설예측모듈(200)은 본체(10), 이동감지센서부(20), 바닥감지센서부(30), 클리닝부(40), 제어모듈(50)을 포함하여 주요구성으로 이루어진다.
상기 본체(10)는 측판부(12)와 바닥판부(14)에 의해 상부가 개방된 계측실(11)을 형성하고, 온도센서(16), 습도센서(18) 중 어느 하나 이상이 구비된다.
상기 본체(10)는 도로와 인접하도록 설치되고, 계측실(11)은 외부환경에 노출되도록 배치된다. 그리고 상기 계측실(11) 바닥에는 배수라인이 형성되어 우천시 빗물 배수 및 후술하는 클리닝부(40)의 세정액 배출이 가능하도록 구비된다.
이때, 상기 계측실 측판부(12)와 바닥판부(14)는 후술하는 이동감지센서부(20) 및 바닥감지센서부(30)의 광원이 투과됨과 더불어 클리닝부(40)의 와이퍼(42) 작동에 의해 표면 세정이 가능하도록 투명유리로 형성되는 것이 바람직하다.
또, 도 9 (a)와 같이 상기 계측실(11) 입구 내주면에 루프플레이트(11a)가 돌출되거나, 도 9 (b)처럼 계측실(11)이 하부로 갈수록 사이즈가 확장되는 상협하광구조로 형성된다.
이에 상기 계측실(11) 내부로 유입되는 유입물 중에 측판부(12)와 인접하게 하강하는 유입물이 루프플레이트(11a) 또는 상협구조의 계측실(11) 입구에 막혀 계측실(11) 내부로 유입이 차단되면서 측판부(12)가 보호되고, 이로 인해 유입물에 의한 측판부(12) 오염이 방지되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 이동감지센서부(20)는 상기 측판부(12)에 설치되어, 계측실(11) 내부로 유입되는 유입물 이동을 감지하도록 구비된다.
상기 이동감지센서부(20)는, 계측실(11) 내부에 서로 대향하는 측판부(12) 상에 제 1광출력부(21)와 제 1광수신부(22)를 설치하고, 상기 제 1광출력부(21) 광원이 제 1광수신부(22)로 수신되는 중에 유입물에 의해 제 1광수신부(22)로 전달되는 광원이 차단되면 유입물 이동 신호로 감지하도록 구비된다.
이때, 상기 제 1광출력부(21)와 제 1광수신부(22)는 서로 대향하는 측판부(12)에 설치되어 직선방향으로 감지라인이 형성되거나, 도 7 (a)와 같이 어느 일측 측판부(12)에 제 1광출력부(21)가 설치되고, 그 외 복수의 측판부(12)에 제 1광수신부(22)에 배치되어 감지라인이 직선방향 및 사선방향으로 복합 형성되거나, 도 7 (b)와 같이 도 7 (a)의 배치구조를 서로 대칭구조로 배치하여 감지라인이 2개의 직선방향과 4개의 사선방향으로 편성하는 구성도 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 바닥감지센서부(30)는 상기 바닥판부(14)에 설치되어, 계측실(11) 내부 바닥에 안착된 유입물을 감지하도록 구비된다.
상기 바닥감지센서부(30)는, 계측실(11) 내부 측판부(12)에 제 2광출력부(31)가 설치되고, 제 2광출력부(31)와 대응하는 바닥판부(14) 상에 제 2광수신부(32)가 구비된다.
그리고 상기 제 2광출력부(31) 광원이 제 2광수신부(32)로 수신되는 중에 바닥판부(14) 상에 안착되는 유입물에 의해 제 2광수신부(32)로 전달되는 광원이 차단되면 유입물 안착 신호로 감지하도록 구비된다.
도 6에서, 상기 바닥감지센서부(30)의 제 2광수신부(32)는 바닥판부(14) 상에 소정의 간격으로 복수 개소에 이격 배치되고, 각각의 제 2광수신부(32)로 수신되는 광원이 차단되는 신호를 감지하여 강설 감지 정확도를 높이고, 나아가 적설량을 검출하도록 구비된다.
즉, 상기 제 2광수신부(32) 총 개수를 기준으로 광원 차단에 의한 유입물 안착 신호가 검출되는 비율 정보를 이용하여 적설량을 검출하도록 구비되고, 적설량 정보를 이용하여 후술하는 제어모듈(50)에 의한 자동제설부(410) 작동타이밍을 결정하는 정보로 활용할 수 있다.
한편, 상기 제 2광수신부(32)의 배치 간격은, 도로의 특성에 따른 투수성, 융설효율, 주변 기후를 포함하는 조건에 따라 10 ~ 60mm 간격으로 배치되고, 이때 제 2광수신부(32)는 배치간격 타입별로 복수의 교체형 센서플레이트모듈을 구비하며, 상기 본체(10) 바닥판부(14) 상면에 슬롯홈을 형성하고, 본체(10) 설치 환경에 따라 센서플레이트모듈을 교체가능하게 적용하는 구성도 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 클리닝부(40)는 상기 본체(10)에 설치되어 측판부(12)와 바닥판부(14) 표면을 세정하도록 구비된다.
상기 클리닝부(40)는, 와이퍼(42), 세정액 노즐(44) 중 어느 하나 이상으로 구성된다. 도 5에서 클리닝부(40)는 와이퍼(42) 및 세정액 노즐(44)이 복합적으로 적용된 상태를 도시한다.
이때, 상기 세정액 노즐(44)을 통하여 분사되는 세정액은 물 100 중량부 대비 부동액 10 ~ 80 중량부를 포함하는 혼합물로 이루어지고, 상기 세정액은 자동제설부(410)를 통하여 분사되는 제설용 염수와 동일한 빙점으로 설정된다.
그리고 상기 세정액 노즐(44)을 통하여 세정액이 분사되는 시점은 후술하는 자동제설부(410)를 통한 제설용 염수 분사 시점과 일치되도록 설정된다.
또한, 본 발명에 따른 제어모듈(50)은 상기 온도센서(16) 검출정보, 습도센서(18) 검출정보, 이동감지센서부(20)를 통한 유입물 감지정보, 바닥감지센서부(30)를 통한 유입물 감지정보 중 어느 하나 이상의 정보를 연산하여 자동제설부(410) 구동신호를 출력하도록 구비된다.
도 8과 같이, 상기 제어모듈(50)은 온도센서(16) 검출 정보가 영상 1℃ 이하, 습도센서(18)로 검출된 상대습도가 75% 이상인 조건에서 이동감지센서부(20) 및 바닥감지센서부(30)를 통하여 유입물이 지속적으로 감지되면 강설 상황으로 인식하고, 강설 상황 조건에서 바닥감지센서부(30)에 의한 적설량이 설정 값에 도달하면, 자동제설부(410) 구동신호를 출력함과 동시에 클리닝부(40)를 on 작동한다.
이후, 상기 클리닝부(40)가 off 작동된 시점으로부터 상기 과정(예컨대, 온도센서(16) 검출 정보가 영상 1℃ 이하, 습도센서(18)로 검출된 상대습도가 75% 이상인 조건에서 이동감지센서부(20) 및 바닥감지센서부(30)를 통하여 유입물이 지속적으로 감지되면 강설 상황으로 인식하고, 강설 상황 조건에서 바닥감지센서부(30)에 의한 적설량이 설정 값에 도달)을 재실행하여 이후 자동제설부(410) 구동신호 재출력 시점을 결정하도록 구비된다.
그리고, 상기 클리닝부(40)가 off 작동된 시점으로부터 상기 과정을 재실행하여 이후 자동제설부(410) 구동신호 재출력 시점을 결정하도록 구비된다.
이처럼 도 10처럼 상기 자동제설부(410)를 통한 제설용 염수가 도포되는 시점과 연계되어 세정액이 분사되면서 계측실(11) 내부 환경이 제설용 염수 분사가 도포된 도로환경과 유사한 조건으로 조성됨에 따라 1차 제설작업을 수행한 후에 도로 환경과 동일한 조건에서 계측실(11) 내부 적설 정보가 검출되므로 2 ~ N 차 제설작업을 수행하기 위해 자동제설부(410) 작동타이밍이 정확하게 검출되는 이점이 있다.
이처럼 성기 로컬 강설감지기(400)는 계측실 내부로 유입되는 유입물의 이동 감지정보와 계측실 바닥에 안착된 유입물 감지정보 및 온, 습도 센서 정보를 복합적으로 연산하여 현장에서 신뢰성 있고 정량적인 강설 정보를 검출할 수 있고, 특히, 계측실 내부 환경이 자동제설부에 의해 제설용 염수가 분사된 노면 조건과 유사하게 조성되어 지속 강설에 따른 자동제설부의 간헐적인 작동 타이밍을 정확하게 제어할 수 있는 이점이 있다.
100: 발열부재 200: 강설예측모듈
300: 예열모듈 400: 로컬 강설감지기
300: 예열모듈 400: 로컬 강설감지기
Claims (9)
- 도로 노면(1)에 매립 설치되고, 제어부(110)에 의해 on/off 작동되어 노면(1)을 히팅하도록 구비되는 발열부재(100); 상기 제어부(110)에 연계되어, 기상관련 정보를 수집하여 강설시점을 예측하도록 구비되는 강설예측모듈(200); 및 상기 강설예측모듈(200)에서 예측된 강설시점 이전에 발열부재(100)를 미리 예열하도록 구비되는 예열모듈(300);을 포함하고,
상기 강설예측모듈(200)은, 복수의 로컬 강설감지기(400)가 서로 연계되어 강설시점을 검출하고, 상기 로컬 강설감지기(400) 중 어느 하나에서 강설이 감지되는 시점에 주변 10km 반경 이내에 로컬 강설감지기(400)는 강설시점으로 예측하여 예열모듈(300) on 작동으로 발열부재(100)를 예열하도록 구비되며,
상기 로컬 강설감지기(400)는, 측판부(12)와 바닥판부(14)에 의해 상부가 개방된 계측실(11)을 형성하고, 온도센서(16), 습도센서(18) 중 어느 하나 이상이 구비되는 본체(10); 상기 측판부(12)에 설치되어, 계측실(11) 내부로 유입되는 유입물 이동을 감지하도록 구비되는 이동감지센서부(20); 상기 바닥판부(14)에 설치되어, 계측실(11) 내부 바닥에 안착된 유입물을 감지하도록 구비되는 바닥감지센서부(30); 상기 본체(10)에 설치되어 측판부(12)와 바닥판부(14) 표면을 세정하도록 구비되는 클리닝부(40); 및 상기 온도센서(16) 검출정보, 습도센서(18) 검출정보, 이동감지센서부(20)를 통한 유입물 감지정보, 바닥감지센서부(30)를 통한 유입물 감지정보 중 어느 하나 이상의 정보를 연산하여 자동제설부(410) 구동신호를 출력하도록 구비되는 제어모듈(50);을 포함하고,
상기 이동감지센서부(20)는, 계측실(11) 내부에 서로 대향하는 측판부(12) 상에 제 1광출력부(21)와 제 1광수신부(22)를 설치하고, 상기 제 1광출력부(21) 광원이 제 1광수신부(22)로 수신되는 중에 유입물에 의해 제 1광수신부(22)로 전달되는 광원이 차단되면 유입물 이동 신호로 감지하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 강설예측모듈(200)은, 기상청 예보 정보를 수신하여, 강설예보에 의해 강설시점을 예측하거나, 영상 1℃ 이하인 시점을 강설시점으로 예측하거나, 강수확률 50% 이상, 영상 1℃ 이하인 시점을 강설시점으로 예측하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 강설예측모듈(200)은, SNS, 포털 사이트를 포함하는 인터넷 상에 실시간 키워드 정보를 수집하여, 강설에 관련된 키워드가 검출된 시간대, 위치정보를 기반으로 강설시점을 예측하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 예열모듈(300)은 제어부(110) 설정온도 100 기준 30~70% 온도범위로 발열부재(100)를 예열하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 바닥감지센서부(30)는, 계측실(11) 내부 측판부(12)에 제 2광출력부(31)가 설치되고, 제 2광출력부(31)와 대응하는 바닥판부(14) 상에 제 2광수신부(32)가 구비되며, 상기 제 2광출력부(31) 광원이 제 2광수신부(32)로 수신되는 중에 바닥판부(14) 상에 안착되는 유입물에 의해 제 2광수신부(32)로 전달되는 광원이 차단되면 유입물 안착 신호로 감지하도록 구비되고,
상기 바닥감지센서부(30)의 제 2광수신부(32)는 바닥판부(14) 상에 소정의 간격으로 복수 개소에 이격 배치되며,
상기 제 2광수신부(32) 총 개수를 기준으로 광원 차단에 의한 유입물 안착 신호가 검출되는 비율 정보를 이용하여 적설량을 검출하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 클리닝부(40)는, 와이퍼(42), 세정액 노즐(44) 중 어느 하나 이상으로 구성되고, 상기 세정액 노즐(44)을 통하여 분사되는 세정액은 물 100 중량부 대비 메탄올, 에탄올, 부동액 중 어느 1종 이상의 혼합물 10 ~ 80 중량부를 포함하는 혼합물로 이루어지며, 상기 세정액은 자동제설부(410)를 통하여 분사되는 제설용 염수와 동일한 빙점으로 설정되는 것을 특징으로 하는 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 제어모듈(50)은 온도센서(16) 검출 정보가 영상 1℃ 이하, 습도센서(18)로 검출된 상대습도가 75% 이상인 조건에서 이동감지센서부(20) 및 바닥감지센서부(30)를 통하여 유입물이 지속적으로 감지되면 강설 상황으로 인식하고, 강설 상황 조건에서 바닥감지센서부(30)에 의한 적설량이 설정값에 도달하면, 자동제설부(410) 구동신호를 출력함과 동시에 클리닝부(40)를 on 작동하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020200165582A KR102371462B1 (ko) | 2020-12-01 | 2020-12-01 | 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템 |
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| KR1020200165582A KR102371462B1 (ko) | 2020-12-01 | 2020-12-01 | 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템 |
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| KR1020200165582A KR102371462B1 (ko) | 2020-12-01 | 2020-12-01 | 기상정보를 활용한 도로 결빙 방지 시스템 |
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