KR102380850B1 - Automated deicing solution manufacturing and delivery system and method for road with autonomous operation function - Google Patents
Automated deicing solution manufacturing and delivery system and method for road with autonomous operation function Download PDFInfo
- Publication number
- KR102380850B1 KR102380850B1 KR1020210084783A KR20210084783A KR102380850B1 KR 102380850 B1 KR102380850 B1 KR 102380850B1 KR 1020210084783 A KR1020210084783 A KR 1020210084783A KR 20210084783 A KR20210084783 A KR 20210084783A KR 102380850 B1 KR102380850 B1 KR 102380850B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- snow removal
- removal solution
- road
- storage tank
- solution
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 91
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 74
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 50
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 24
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 290
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 84
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 84
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 32
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000002716 delivery method Methods 0.000 description 4
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
- E01H10/00—Improving gripping of ice-bound or other slippery traffic surfaces, e.g. using gritting or thawing materials ; Roadside storage of gritting or solid thawing materials; Permanently installed devices for applying gritting or thawing materials; Mobile apparatus specially adapted for treating wintry roads by applying liquid, semi-liquid or granular materials
- E01H10/005—Permanently-installed devices for applying gritting or thawing materials, e.g. for spreading grit, for spraying de-icing liquids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/50—Mixing liquids with solids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/20—Measuring; Control or regulation
- B01F35/21—Measuring
- B01F35/211—Measuring of the operational parameters
- B01F35/2112—Level of material in a container or the position or shape of the upper surface of the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/50—Mixing receptacles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/71—Feed mechanisms
- B01F35/711—Feed mechanisms for feeding a mixture of components, i.e. solids in liquid, solids in a gas stream
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/71—Feed mechanisms
- B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
- B01F35/7176—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using pumps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/75—Discharge mechanisms
- B01F35/754—Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer
- B01F35/7544—Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer using pumps
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
- G06Q50/26—Government or public services
Abstract
Description
본 발명은 자율작업 기능을 갖춘 도로의 자동 제설용액 제조 배송 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic snow removal solution manufacturing and delivery system and method for roads having an autonomous operation function.
도로 결빙은 다음 3요소 및 이들의 상호관계에 의해 발생한다.Road icing is caused by the following three factors and their interrelationships.
1. 도로 표면의 온도 1. The temperature of the road surface
2. 도로 표면의 습기의 유무(강설, 강우, 이슬, 안개, 제설작업에 의해 녹은 물 등) 2. The presence or absence of moisture on the road surface (snowfall, rainfall, dew, fog, water melted by snow removal, etc.)
3. 결빙을 방지하기 위해 살포된 제설용액(염화물)의 농도3. Concentration of snow removal solution (chloride) sprayed to prevent freezing
또한, 살얼음(블랙아이스)은 다음 2가지 원인으로 발생한다.Also, thin ice (black ice) is caused by the following two reasons.
1. 밤이나 새벽에 도로 표면의 온도가 낮은 교량과 같은 곳에 비가 내려 순간적인 결빙1. Momentary freezing due to rain at night or dawn in places such as bridges where the road surface temperature is low
2. 제설작업 수행 후, 계속되는 강설 또는 강우로 제설용액의 농도가 떨어져 재결빙이 일어나는 경우나, 새벽 기온의 강하로 재결빙2. After snow removal, if the concentration of the snow removal solution drops due to continuous snowfall or rainfall and re-freezing occurs, or due to a drop in the temperature at dawn
살얼음이 위험한 이유는, 특정지점, 특정 시기에 갑자기 발생하여, 도로관리자가 대응할 시간이 부족하기 때문이다.The reason why thin ice is dangerous is that it occurs suddenly at a specific point and at a specific time, and the road manager does not have enough time to respond.
이렇게 도로 결빙 및 살얼음의 원인을 알면서도, 매년 도로 결빙 및 살얼음으로 인해 대형 교통사고가 발생하는 이유는 도로 표면의 온도, 도로 표면의 습기, 결빙을 방지하기 위해 살포된 제설용액의 농도를 측정하기 어렵거나 측정이 부정확하고, 도로관리자가 즉각적으로 대응하기 어렵기 때문이다.Despite knowing the causes of road icing and thin ice, it is difficult to measure the temperature of the road surface, the moisture on the road surface, and the concentration of the snow removal solution sprayed to prevent icing. or because the measurement is inaccurate, and it is difficult for road managers to respond immediately.
한편, 도로관리자가 제설작업을 수행하는 경우, 제설작업 경험 유무, 숙련도에 따라 제설작업 수준은 편차가 심하다. 이러한 편차를 줄이기 위해, 제설작업 매뉴얼에 온도별, 강설량별 개략적인 염화물 살포밀도(㎡/g)를 제시하고는 있으나, 도로관리자가 도로 표면의 기온과 강설량을 정확히 판단하여 제설작업 염화물 살포량을 결정하기 어렵다. 이로 인해, 최대 살포 밀도로 염화물을 살포하고 있어, 제설작업 비용이 증가하고, 과도한 제설용액 사용으로 인해 교량이 부식되고, 미리 살포된 제설용액이 차량 이동으로 인해 도로 주변으로 날리면서 도로 주변 토양을 오염시킨다. On the other hand, when a road manager performs snow removal work, the level of snow removal work varies greatly depending on whether or not there is snow removal experience and skill level. In order to reduce this deviation, although the approximate chloride distribution density (m2/g) for each temperature and snowfall is presented in the snow removal manual, the road manager accurately determines the temperature and snowfall amount on the road surface to determine the chloride application amount for the snow removal operation. hard to do For this reason, chloride is sprayed at the maximum spraying density, which increases the snow removal cost, corrodes the bridge due to excessive use of the snow removal solution, and the pre-sprayed snow removal solution blows around the road due to the movement of the vehicle, thereby destroying the soil around the road. contaminate
또한, 도로에 제설용액 자동 분사장치가 설치되기도 하지만, 작동여부는 결국 도로관리자가 결정한다. 그러나, 도로관리자가 제설용액 자동 분사장치가 설치된 지점의 노면 온도를 실시간 파악하고, 강설, 강우, 이슬, 안개 발생 시 염화물을 도로에 얼마나 살포해야 되고, 또 얼마의 시간마다 반복적으로 살포해야 하는지 의사결정을 정확히 내리기 어려워, 제설용액 자동 분사장치를 적절한 시점에 사용하기 어렵다. 또한, 제설작업이 수행된 후에는 각 구간에서 사용된 제설용액을 일일이 보충해야 하기 때문에 이에 따른 제설용액 운송 장비, 인건비 등으로 적지 않은 비용이 소요되고 있다. In addition, although an automatic snow removal solution injection device is sometimes installed on the road, it is ultimately decided by the road manager whether or not to operate. However, the road manager needs to know in real time the road surface temperature at the point where the automatic snow removal solution injection device is installed, and decide how much chloride should be sprayed on the road in case of snowfall, rain, dew, or fog, and how many times it should be sprayed repeatedly. It is difficult to make an accurate decision, and it is difficult to use an automatic snow removal solution injection device at an appropriate time. In addition, since the snow removal solution used in each section has to be replenished one by one after the snow removal operation is performed, a considerable amount of cost is required for equipment for transporting the snow removal solution, labor costs, and the like.
본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 자율작업 기능을 갖춘 제설용액 살포 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a snow removal solution spraying system and method having an autonomous operation function that can solve the above problems.
상기 목적을 달성하기 위한 자율작업 기능을 갖춘 도로의 자동 제설용액 제조 배송 시스템은,The automatic snow removal solution manufacturing and delivery system for roads equipped with an autonomous operation function to achieve the above purpose,
도로 전 구간을 모니터링하여 결빙 위험 구간의 제설작업에 대한 의사를 결정하고, 결정된 의사에 따라 상기 구간의 제설작업에 대한 작업정보를 생성하는 제설작업 의사 결정유닛;a snow-removing decision-making unit for monitoring an entire section of the road to determine an intention for snow-removing work in an ice-dangerous section, and generating work information for snow-removing work in the section according to the determined decision;
제설용액이 저장된 분사용 저장탱크를 구비하며, 도로의 각 구간에 설치되어 상기 제설작업 의사 결정유닛의 작업정보에 따라 상기 제설용액을 살포하여 제설작업을 수행하는 제설용액 살포유닛; 및a snow removal solution spraying unit having a storage tank for spraying in which the snow removal solution is stored, and installed in each section of the road to spray the snow removal solution according to the operation information of the snow removal operation decision-making unit to perform a snow removal operation; and
상기 제설용액을 제조하여 상기 분사용 저장탱크에 상기 제설용액을 보충하는 제설용액 자동보충유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a snow removal solution automatic replenishment unit for replenishing the snow removal solution to the storage tank for injection by preparing the snow removal solution.
또한, 상기 목적은,In addition, the purpose is
도로 전 구간을 모니터링하여 결빙 위험 구간의 제설작업에 대한 의사를 결정하고, 결정된 의사에 따라 상기 구간의 제설작업에 대한 작업정보를 생성하는 제설작업 의사 결정단계;A snow removal operation decision making step of monitoring the entire section of the road to determine an intention for the snow removal operation of the freezing risk section, and generating operation information for the snow removal operation of the section according to the determined intention;
도로 각 구간에 설치된 제설용액 살포유닛이 상기 작업정보에 따라 상기 제설용액 살포유닛에 구비된 분사용 저장탱크에 저장된 제설용액을 살포하여 제설작업을 수행하는 제설용액 살포단계;A snow removal solution spraying step in which the snow removal solution spray unit installed in each section of the road performs a snow removal operation by spraying the snow removal solution stored in the spray storage tank provided in the snow removal solution spray unit according to the work information;
상기 분사용 저장탱크의 사용량을 분석하여 제설용액 공급 우선순위를 결정하는 제설용액 우선순위 공급 결정 단계; 및 a snow removal solution priority supply determination step of analyzing the usage amount of the injection storage tank to determine a snow removal solution supply priority; and
상기 제설용액을 제조하여 메인 저장탱크에 저장한 후 상기 제설용액 공급 우선순위에 따라 상기 분사용 저장탱크를 보충하는 제설용액 자동 보충단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율작업 기능을 갖춘 도로의 자동 제설용액 제조 배송 방법에 의해 달성된다.Automatic snow removal of a road with an autonomous operation function, characterized in that it comprises an automatic replenishment step of preparing the snow removal solution and storing it in the main storage tank and then replenishing the storage tank for spraying according to the priority of supplying the snow removal solution This is achieved by a solution preparation and delivery method.
본 발명은 도로 전 구간을 모니터링하여 결빙 위험 구간의 제설작업에 대한 의사를 결정하고, 결정된 의사에 따라 상기 구간의 제설작업에 대한 작업정보를 생성하는 제설작업 의사 결정유닛; 도로의 각 구간에 설치되며, 상기 제설작업 의사 결정유닛의 작업정보에 따라 제설작업을 수행하는 제설용액 살포유닛; 상기 제설용액을 제조하여 상기 분사용 저장탱크에 상기 제설용액을 보충하는 제설용액 자동보충유닛에 의해 도로 각 구간의 제설작업이 완전자동으로 이루어진다. 이로 인해, 도로관리자의 제설작업 경험과 숙련도에 관계없이 정확하고 신속한 제설작업이 이루어질 수 있다. 또한, 제설차량이 모두 커버하지 못하는 복잡한 도로 구간도 공백 구간 없이 고르게 제설작업이 가능하다. 또한, 제설작업 후 사용된 제설용액이 자동으로 제조되어 보충되므로, 편리하고 비용이 절약된다.The present invention provides a snow removal operation decision-making unit for monitoring the entire road section to determine an intention for the snow removal operation of the freezing risk section, and generating operation information for the snow removal operation for the section according to the determined intention; a snow removal solution spraying unit installed in each section of the road and configured to perform a snow removal operation according to operation information of the snow removal operation decision-making unit; The snow removal operation of each section of the road is completely automatic by the snow removal solution automatic replenishment unit that manufactures the snow removal solution and replenishes the snow removal solution in the spray storage tank. Due to this, the snow removal operation can be performed accurately and quickly regardless of the snow removal experience and skill level of the road manager. In addition, it is possible to evenly remove snow even on complicated road sections that snow removal vehicles cannot cover. In addition, since the snow removal solution used after the snow removal operation is automatically prepared and replenished, it is convenient and cost-saving.
본 발명은 제설작업 의사 결정단계, 제설용액 살포단계, 제설용액 자동 보충단계가 실시간 모니터링을 통해 실시간 자동 수행된다. 이로 인해, 도로 각 구간의 제설작업이 최적의 조건에서 자율작업으로 이루어질 수 있다. In the present invention, the snow removal operation decision making step, the snow removal solution spraying step, and the snow removal solution automatic replenishment step are automatically performed in real time through real-time monitoring. For this reason, the snow removal operation of each section of the road can be performed autonomously under optimal conditions.
본 발명은 도로 결빙의 3 요소인 1. 도로 표면의 온도 2. 도로 표면의 습기의 유무 (강설, 강우, 이슬, 안개, 제설작업에 의해 녹은 물 등) 3. 결빙을 방지하기 위해 살포된 제설용액(염화물)의 농도를 모두 고려하고, 이를 정확하게 측정하고, 이들의 상호작용을 고려하여 도로결빙여부를 판단하고 도로결빙 시점을 예측한다. 이로 인해, 제설작업의 수행여부, 제설작업의 수행 시기, 제설용액의 살포량을 정확하게 결정할 수 있다.The present invention relates to the three factors of road icing: 1. The temperature of the
본 발명은 대기 온도, 노면 온도, 노면 습기, 노면 제설용액 농도를 실시간 모니터링하고, 대기 온도 강하에 따른 노면 온도 강하 데이터 분석함으로써, 정확한 결빙 및 재결빙 시점을 예측할 수 있고, 이를 방지하기 위한 제설용액의 살포밀도를 제시할 수 있다. 또한, 부정확한 제설용액 살포와 획일적인 제설용액 살포로 인해, 제설작업 비용이 증가하고, 과도한 제설용액 사용으로 인해 교량이 부식되고, 미리 살포된 제설용액이 차량 이동으로 인해 도로 주변으로 날리면서 도로 주변 토양을 오염시키는 것을 막을 수 있다.The present invention monitors the atmospheric temperature, the road surface temperature, the road surface moisture, and the snow removal solution concentration in real time, and by analyzing the road temperature drop data according to the atmospheric temperature drop, it is possible to accurately predict the time of freezing and re-freezing, and a snow removal solution for preventing this of the spread density can be presented. In addition, due to inaccurate snow removal solution spraying and uniform snow removal solution spraying, snow removal cost increases, bridges are corroded due to excessive use of snow removal solution, and snow removal solution sprayed in advance is blown around the road due to vehicle movement. It can prevent contamination of the surrounding soil.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자율작업 기능을 갖춘 도로의 자동 제설용액 제조 배송 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제설작업 의사 결정유닛을 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 정보 획득유닛이 도로에 설치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 정보 획득유닛 중 온도 획득부와 제설용액 농도 획득부가 차량에 설치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 2016년 12월 6일 21시부터 12월 7일 05시에 고속도로 추풍령 대교 중간지점(기상청 측정 지점은 추풍령 휴게소 북단에 위치)에서, 교량구간의 실제 대기온도와 도로표면온도를 측정하여 비교한 표이다.
도 6(a)는 고속도로 나들목 구간에 설치되는 제설제 살포유닛을 나타낸 도면이고, 도 6(b)는 고속도로 나들목 구간에서 제설제 살포유닛의 분사부에 의해 제설제가 살포되는 제설제 살포 지점을 나타낸 도면이다.
도 7(a)는 고속도로 분기점 구간에 설치되는 제설제 살포유닛을 나타낸 도면이고, 도 7(b)는 고속도로 분기점 구간에서 제설제 살포유닛의 분사부에 의해 제설제가 살포되는 제설제 살포 지점을 나타낸 도면이다.
도 8(a)는 직선도로 구간에 설치되는 제설제 살포유닛을 나타낸 도면이고, 도 8(b)는 직선도로 구간에서 제설제 살포유닛의 분사부에 의해 제설제가 살포되는 제설제 살포 지점을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 1에 도시된 제설용액 자동보충유닛을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율작업 기능을 갖춘 도로의 자동 제설용액 제조 배송 방법을 나타낸 순서도이다.
도 11은 도 10에 도시된 제설작업 의사 결정단계를 나타낸 블록도이다.
도 12은 도 11에 도시된 결빙 위험을 판단하는 알고리즘을 나타낸 도면이다.
도 13는 제설용액(소금용액, 염화칼슘용액) 농도별 결빙온도를 나타낸 표이다.
도 14은 강설량 1cm시 제설용액 살포밀도에 따른 결빙온도 데이터를 나타낸 도면이다.
도 15는 제설작업 상태 모니터링의 예시적인 모습을 나타낸 도면이다.
도 16는 도 10에 도시된 제설용액 자동 보충단계를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an automatic snow removal solution manufacturing and delivery system on a road having an autonomous operation function according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating the snow removal operation decision making unit shown in FIG. 1 .
3 is a view showing a state in which the information acquisition unit shown in FIG. 2 is installed on a road.
FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which a temperature acquisition unit and a snow removal solution concentration acquisition unit among the information acquisition units shown in FIG. 2 are installed in a vehicle.
5 shows the actual atmospheric temperature and road surface temperature of the bridge section at the midpoint of the Chupungryeong Bridge on the highway from 21:00 on December 6, 2016 to 05 on December 7. This is a comparison table.
Figure 6 (a) is a view showing a snow removal spray unit installed in the highway intersection section, Figure 6 (b) is a snow removal agent spraying point where the snow removal agent is sprayed by the spray unit of the snow removal agent spray unit in the highway intersection section. It is a drawing.
Figure 7 (a) is a view showing a snow removal spray unit installed in the highway junction section, Figure 7 (b) is a snow removal agent spraying point where the snow removal agent is sprayed by the spray unit of the snow removal agent spray unit in the highway junction section. It is a drawing.
Figure 8 (a) is a view showing a snow removal spray unit installed in a straight road section, Figure 8 (b) is a snow removal spray point where the snow removal agent is sprayed by the spray unit of the snow removal agent spray unit in the straight road section. It is a drawing.
9 is a view showing the snow removal solution automatic replenishment unit shown in FIG.
10 is a flowchart illustrating an automatic snow removal solution manufacturing and delivery method on a road having an autonomous operation function according to an embodiment of the present invention.
11 is a block diagram illustrating the snow removal operation decision-making step shown in FIG. 10 .
12 is a diagram illustrating an algorithm for determining the risk of freezing shown in FIG. 11 .
13 is a table showing the freezing temperature for each concentration of the snow removal solution (salt solution, calcium chloride solution).
14 is a view showing the freezing temperature data according to the snow removal solution spraying density when the amount of snowfall is 1 cm.
15 is a view showing an exemplary state of monitoring the snow removal operation.
16 is a block diagram showing the automatic replenishment step of the snow removal solution shown in FIG.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율작업 기능을 갖춘 도로의 자동 제설용액 제조 배송 시스템을 자세히 설명한다.Hereinafter, an automatic snow removal solution manufacturing and delivery system for roads having an autonomous operation function according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 자율작업 기능을 갖춘 도로의 자동 제설용액 제조 배송 시스템은, 제설작업 의사 결정유닛(100), 제설용액 살포유닛(200), 제설용액 자동보충유닛(300)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the automatic snow removal solution manufacturing and delivery system for roads having an autonomous operation function according to the first embodiment of the present invention includes a snow removal operation
[제설작업 의사 결정유닛(100)][Snow removal operation decision-making unit (100)]
제설작업 의사 결정유닛(100)은 도로 전 구간을 모니터링하여 결빙 위험 구간의 제설작업에 대한 의사를 결정하고, 결정된 의사에 따라 도로 전 구간의 제설작업에 대한 작업정보를 생성한다. 작업정보는 제설용액 살포 구간, 제설작업 시기, 제설용액의 단위면적당 살포량(살포밀도) 등을 포함한다. The snow removal operation decision-
도 2에 도시된 바와 같이, 제설작업 의사 결정유닛(100)은, 정보 획득유닛(10), 정보 모니터링유닛(20), 의사 결정유닛(30)으로 구성된다. As shown in FIG. 2 , the snow removal operation decision-
정보 획득유닛(10)Information acquisition unit (10)
정보 획득유닛(10)은 도로 각 구간에 설치된다. 정보 획득유닛(10)은 도로 각 구간의 노면 온도 정보, 노면 습기 정보, 노면 제설용액 농도 정보를 획득한다. 정보 획득유닛(10)에서 획득된 노면 온도 정보, 노면 습기 정보, 노면 제설용액 농도 정보는 도로 각 구간에 설치된 CCTV 전원부나 Wifi, 4G, 5G, IoT(Internet of Things)망 등을 이용하여 측정 위치 및 측정 시간 정보와 함께 후술되는 정보 모니터링유닛(20)으로 전달된다.The
정보 획득유닛(10)은 온도 획득부(11), 습기 획득부(12), 제설용액 농도 획득부(13)로 구성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 정보 획득유닛(10)은 도로 각 구간의 가장자리에 일정간격을 두고 설치된다. 또는, 도 4에 도시된 바와 같이, 정보 획득유닛(10) 중 온도 획득부(11)와 제설용액 농도 획득부(13)는 차량에 설치되어 차량이 이동하며 노면 온도와 제설용액 농도를 연속적으로 측정할 수도 있다.The
온도 획득부(11)는 노면 온도를 측정하여 노면 온도 정보를 획득한다. 온도 획득부(11)는 노면에 설치된 온도센서, 노면 가장자리에 설치된 적외선 온도 센서로 구성된다. 적외선 온도 센서는 비접촉 온도 센서로, 도로 표면에 적외선을 조사하여 노면 온도를 측정하게 된다. 온도 획득부(11)는 대기 온도 센서를 더 구비하여, 기상청이 제공하는 대기 온도와 별개로 해당 도로 주위의 대기 온도를 직접 측정할 수도 있다. 해당 도로 주위의 대기 온도를 직접 측정함으로써, 해당 도로 주위의 보다 정확한 대기 온도를 획득할 수 있다.The
습기 획득부(12)는 빗물, 눈, 안개, 이슬, 서리 등을 감지하여 노면 습기 정보를 획득한다. 도로 결빙이 발생하기 위해서는 노면 온도가 영하이고 도로 주위에 습기가 공급되어야만 한다. 도로 주위의 습기는 빗물, 눈, 안개, 이슬, 서리 등으로 인해 발생할 수 있다. 습기 획득부(12)는 강우 센서, 강설 센서, 안개 센서, 이슬 센서, 습도 센서, 노면상태센서, 영상촬영장치 중 하나 이상을 구비한다. 영상촬영장치로는 기존에 도로에 설치된 CCTV가 이용될 수 있고, CCTV에 추가 센서를 설치하여 구성될 수도 있다. 노면의 현재 상태를 판별하기 위한 것으로 광학 또는 음파식 노면상태센서, 전기전도도 센서, 영상촬영장치 등에 의한 직접 계측 방법에 의해 노면상태 판별이 가능하다. 이렇게 측정된 노면에 있는 습기의 양과 상태는 제설용액 살포량을 결정하는데 중요한 정보중 하나이며, 재난 발생을 미리 예방하는 제설작업 특성상 강설, 강우에 대비하여 사전에 제설용액을 살포하는 예비살포의 경우에는 노면의 습기 정보의 유무에 상관없이 사전에 노면에 제설용액을 살포할 수도 있다.The
제설용액 농도 획득부(13)는 노면에 살포된 제설용액의 농도를 측정하여 노면 제설용액 농도 정보를 획득한다. 일반적으로 도로는 가장자리가 안쪽부분보다 낮게 포장되므로, 도로의 안쪽부분에 살포된 제설용액은 가장자리로 흘러내리게 된다. 따라서, 도로의 가장자리에 제설용액 농도 획득부(13)를 설치하여 살포된 제설용액의 농도를 측정할 수 있다. 제설용액 농도 획득부(13)는 전기식 또는 광학식 염분 센서를 구비한다.The snow removal solution
일반적으로 염화나트륨(소금) 또는 염화칼슘이 제설제로 사용된다. 제설용액 농도 획득부(13)는 노면에 살포된 제설용액의 농도를 측정하여 노면 제설용액 농도 정보를 획득한다. 비 염화물계 제설용액의 경우에는 농도가 계측되지 않으므로, 제설용액 특성에 맞는 농도계를 장착할 수도 있다. 최초 제설시에는 제설용액의 농도가 측정되지 않지만, 제설작업이 실시된 후에는 제설용액의 농도가 측정된다. 제설용액의 농도는 제설용액에 의해 녹은 눈이나 얼음의 재결빙 온도를 예측하고 판단하는데 중요한 정보로 활용된다.Generally, sodium chloride (salt) or calcium chloride is used as a deicing agent. The snow removal solution
정보 모니터링유닛(20)information monitoring unit (20)
정보 모니터링유닛(20)은 정보 획득유닛(10)에서 획득한 도로 각 구간의 노면 온도 정보, 노면 습기 정보, 노면 제설용액 농도 정보와 기상청 또는 도로 기상정보 측정 장비에서 제공된 기상 정보를 수집하여 실시간 모니터링한다. The
정보 모니터링유닛(20)은 노면 온도 모니터링부(21), 노면 습기 모니터링부(22), 제설용액 농도 모니터링부(23), 기상 정보 모니터링부(24)로 구성된다,The
노면 온도 모니터링부(21)는 도로 각 구간의 노면 온도 정보를 실시간으로 모니터링한다. 노면 온도 모니터링부(21)는 도로 전 구간에 대한 노면 온도 정보를 도로맵에 표시하여 써멀맵(thermal map)을 생성할 수 있다. 써멀맵을 통해 도로 노면 온도의 변화를 실시간으로 쉽게 파악할 수 있다.The road surface temperature monitoring unit 21 monitors road surface temperature information of each section of the road in real time. The road surface temperature monitoring unit 21 may generate a thermal map by displaying road surface temperature information for the entire road section on the road map. Through the thermal map, changes in the road surface temperature can be easily grasped in real time.
도 5에 도시된 바와 같이, 교량과 같은 구간은 바람 또는 기상에 따른 방출 복사 에너지의 차이로 인해 급속한 온도 강하가 종종 일어나고 있어 대기온도와 도로표면온도의 차이가 크다. 따라서, 실시간 모니터링이 특히 중요하다.As shown in FIG. 5, in sections such as bridges, a rapid temperature drop often occurs due to a difference in radiant energy emitted by wind or weather, so that the difference between the air temperature and the road surface temperature is large. Therefore, real-time monitoring is particularly important.
노면 습기 모니터링부(22)는 도로 각 구간의 노면 습기 정보를 실시간으로 모니터링한다. The road surface moisture monitoring unit 22 monitors road surface moisture information of each section of the road in real time.
제설용액 농도 모니터링부(23)는 도로 각 구간의 노면 제설용액 농도 정보를 실시간으로 모니터링한다.The snow removal solution concentration monitoring unit 23 monitors the snow removal solution concentration information of each section of the road in real time.
기상 정보 모니터링부(24)는 도로에 설치된 기상정보 장치로부터 실시간으로 노면 상태를 받아 모니터링한다. 기상청의 기상 정보는 대기 온도, 대기 습도, 강설, 강우, 안개, 이슬, 서리 등과 같은 기상상태에 대한 정보를 포함한다. The weather information monitoring unit 24 receives and monitors the road surface condition in real time from a weather information device installed on the road. The meteorological information of the Korea Meteorological Administration includes information on meteorological conditions such as air temperature, atmospheric humidity, snowfall, rainfall, fog, dew, frost, and the like.
또한, 기상정보 모니터링부(24)는 기상정보 장치뿐만 아니라 노면 온도 모니터링부(21), 노면 습기 모니터링부(22), 제설용액 농도 모니터링부(23) 등에서도 정보를 받아, 도로 전 구간에 대한 노면 상태를 맵에 표출하는 노면 상태 표출맵(Road surface statue indication map)을 생성할 수 있다.In addition, the weather information monitoring unit 24 receives information from not only the weather information device but also the road surface temperature monitoring unit 21, the road surface moisture monitoring unit 22, the snow removal solution concentration monitoring unit 23, etc. It is possible to generate a road surface statue indication map that expresses the road surface condition on the map.
즉, 기상정보 모니터링부(24)는 노면건조, 노면 습기, 슬러쉬(물+얼음), 적설, 결빙 등 현재의 노면 상태를 한눈에 알아 볼 수 있도록 도로 노면 상태 표출맵을 생성하여, 관리구간의 모든 도로 상황을 한눈에 파악하여 부족한 제설작업 구간에 대해 작업을 지시할 수 있게 만든다. That is, the weather information monitoring unit 24 generates a road surface condition expression map so that the current road surface conditions such as road surface dryness, road surface moisture, slush (water + ice), snow, and icing can be recognized at a glance, and By grasping all road conditions at a glance, it makes it possible to instruct work for insufficient snow removal sections.
의사 결정유닛(30)Decision making unit (30)
의사 결정유닛(30)은 모니터링 결과를 분석하여 노면의 결빙 위험을 판단 및 예측하고 제설작업에 대한 의사를 결정한다.The decision-making
의사 결정유닛(30)은 기상 예보에 의해 강우, 강설이 예보되거나, 폭설이 예상될 때 사전 제설작업에 대한 의사를 결정할 수도 있다.The decision-making
의사 결정유닛(30)은 결빙 판단부(31), 위험 알림부(32), 제설작업 의사 결정부(33), 제설작업 모니터링부(34)로 구성된다.The decision-making
결빙 판단부(31)는 모니터링 결과를 분석하여 노면의 결빙 위험을 판단하고, 노면 결빙 위치 및 결빙 시점을 예측한다.The ice determination unit 31 analyzes the monitoring result to determine the risk of freezing on the road surface, and predicts a road surface ice location and an ice time point.
위험 알림부(32)는 노면의 결빙 위험을 운전자 및 도로 관리자에게 알려준다.The danger notification unit 32 notifies the driver and the road manager of the risk of icing on the road surface.
제설작업 의사 결정부(33)는 결빙 판단부(31)의 결과를 바탕으로 결빙 위험이 판단 및 예측된 도로에 대한 작업정보를 생성한다. 작업정보는 제설용액 살포 구간, 제설작업 시기, 제설용액 살포밀도, 살포 구간 내 우선순위를 포함한다.The snow removal operation decision-making unit 33 generates operation information on the road in which the risk of icing is determined and predicted based on the result of the icing determination unit 31 . The operation information includes the snow removal solution spraying section, the snow removal operation time, the snow removal solution spraying density, and the priority within the spraying section.
제설작업 모니터링부(34)는 도로 각 구간의 제설작업 상태를 실시간 모니터링한다. 제설작업 모니터링부(34)는 도로 전 구간에 대한 제설작업 상태 표시맵(De-icing status indication map, DSIM)을 생성한다. 제설작업 상태 표시맵을 통해 관리 구간의 모든 제설 상황을 한눈에 파악하여, 부족한 제설작업 구간에 대해 작업을 지시할 수 있게 만든다. The snow removal operation monitoring unit 34 monitors the snow removal operation status of each section of the road in real time. Snow removal operation monitoring unit 34 generates a snow removal operation status indication map (De-icing status indication map, DSIM) for the entire section of the road. Through the snow removal operation status display map, all snow removal conditions in the management section can be grasped at a glance, and work can be ordered for the insufficient snow removal operation section.
또한, 제설작업 모니터링부(34)는 도로 각 구간에 사용된 제설용액을 실시간 모니터링한다. 이로 인해, 도로 각 구간에서 사용되는 제설용액의 사용량을 파악할 수 있다. In addition, the snow removal operation monitoring unit 34 monitors the snow removal solution used in each section of the road in real time. For this reason, it is possible to grasp the amount of snow removal solution used in each section of the road.
[제설용액 살포유닛(200)][Snow removal solution spray unit (200)]
제설용액 살포유닛(200)은 도로의 각 구간에 설치되며, 제설작업 의사 결정유닛(100)의 작업정보에 따라 제설작업을 수행한다.The snow removal
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 제설용액 살포유닛(200)은, 분사부(210), 분사펌프(220), 분사용 저장탱크(230), 분사 제어부(240)로 구성된다.As shown in FIGS. 6 to 8 , the snow removal
[분사부(210)][Injection unit 210]
분사부(210)는 도로 각 구간의 각 살포 지점에 설치되며, 노면에 제설용액을 살포한다. The
예를 들면, 고속도로 분기점 구간의 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 램프 8개소와 본선 양방향 4개소, 총 12개의 살포 지점에 분사부(210)가 설치될 수 있다. For example, in the case of the highway junction section, as shown in FIG. 7 , the
각 분사부(210)는 후술되는 분사펌프(220)에 병렬 연결된다. 각 분사부(210)와 분사펌프(220) 사이에는 제설용액의 이송유로를 개폐하는 전자밸브(EV)가 설치된다. Each
분사부(210)는 공지기술에 의해 다양하게 구성될 수 있다.The
[분사펌프(220)][Injection pump (220)]
분사펌프(220)는 각 살포 지점에 설치된 분사부(210)들과 연결되며, 제설용액을 각 분사부(210)로 이송시킨다. 즉, 하나의 분사펌프(220)에 다수 개의 분사부(210)가 병렬 연결되어, 하나의 분사펌프(220)에서 각각의 분사부(210)로 유로가 형성된다.The
분사펌프(220)에는 분사용 저장탱크(230)로부터 이송되는 제설용액의 이송유로를 개폐하는 전자밸브(EV)가 설치된다.An electromagnetic valve (EV) is installed in the
분사펌프(220)의 고장에 대비하여, 여분의 분사펌프(220)가 추가적으로 병렬 배치될 수 있다.In preparation for the failure of the
[분사용 저장탱크(230)][Storage tank for injection (230)]
분사용 저장탱크(230)는 분사펌프(220)에 연결되며, 해당 구간에 살포될 제설용액을 저장한다. 분사용 저장탱크(230)는 해당 구간에 한 개가 설치되는 것이 바람직하다. The
분사용 저장탱크(230)와 분사펌프(220) 사이에는 배관 내 압력을 조절하기 위한 릴리프밸브(RV)가 설치된다.A relief valve (RV) for adjusting the pressure in the pipe is installed between the
분사용 저장탱크(230)는 저장된 제설용액의 잔량을 측정하는 분사용 레벨센서(LS1)를 구비한다. 분사용 레벨센서(LS1)에서 측정된 제설용액 잔량이 설정값 미만인 경우, 즉 다음 제설작업에 사용하기에 부족한 양인 경우, 후술되는 제설용액 자동보충유닛(300)의 메인 저장탱크(350)로부터 제설용액이 보충된다.The
[분사 제어부(240)][Injection control unit 240]
분사 제어부(240)는 제설작업 의사 결정유닛(100)에서 생성된 제설작업에 대한 작업정보에 따라 해당 구간에서의 제설용액 분사를 제어한다. 즉, 제설작업 의사 결정유닛(100)에서 해당 구간에 대한 결빙 위험 판단 또는 예측에 따라 제설용액 살포 구간, 제설작업 시기, 제설용액의 살포밀도, 살포 구간 내 우선순위가 정해지면, 이 작업정보에 따라 해당 구간에 제설용액이 살포되도록 제어한다.The
분사 제어부(240)는 제설작업 의사 결정유닛(100)의 작업정보에 따라 각 분사부(210)를 독립적으로 순차 작동시켜 각 살포 지점에 제설용액을 살포하도록 제어한다. 즉, 분사 제어부(240)는 분사펌프(220)와 각 분사부(210) 사이에 설치된 각 전자밸브(EV)를 제설작업 의사 결정유닛(100)에서 판단된 우선순위에 따라 하나씩 순차적으로 개폐시켜 각 분사부(210)를 작동시킨다. 따라서, 각 분사부(210)는 동시에 작동하지 않는다.The
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같은 고속도로 나들목 구간이 경우, 제설작업 의사 결정유닛(100)에서 1번 지점에서 6번 지점 순서로 우선순위를 결정했다면, 1번 분사부(210)의 전자밸브(EV)를 일정 시간 열어 제설제를 살포하고, 이어 2번 분사부(210)의 전자밸브(EV)를 일정 시간 열어 제설제를 살포하는 식으로 순차적으로 6번 분사부(210)의 전자밸브(EV)까지 하나씩 작동시켜 제설제를 살포한다.For example, in the case of the highway interchange section as shown in FIG. 6 , if the priority is determined in the order of the first point to the sixth point in the snow removal operation decision-
도 7에 도시된 바와 같은 고속도로 분기점 구간의 경우, 제설작업 의사 결정유닛(100)에서 1번 지점에서 12번 지점 순서로 우선순위를 결정했다면, 1번 분사부(210)의 전자밸브(EV)를 일정 시간 열어 제설제를 살포하고, 이어 2번 분사부(210)의 전자밸브(EV)를 일정 시간 열어 제설제를 살포하는 식으로 순차적으로 12번 분사부(210)의 전자밸브(EV)까지 하나씩 작동시켜 제설제를 살포한다.In the case of the highway junction section as shown in FIG. 7 , if the priority is determined in the order of the first point to the 12th point in the snow removal operation decision-
이와 같은 방식으로 분사를 제어하면, 분사펌프(220)가 한 번에 하나의 분사부(210)로만 제설제를 이송시키므로, 살포 지점이 많아지더라도 분사펌프(220)의 용량이 커질 필요가 없다. 또한, 우선순위에 따라 살포 지점을 선택하여 분사할 수 있다. When the injection is controlled in this way, the
또한, 도 8에 도시된 바와 같이 n개의 분사부가 일렬로 설치된 직선도로의 경우, 제설작업 의사 결정유닛(100)에서 직선도로의 1번부터 5번에 해당하는 길이에 대해서만 제설을 결정했다면, 1번 분사부(210)의 전자밸브(EV)를 일정 시간 열어 제설제를 살포하고, 이어 2번 분사부(210)의 전자밸브(EV)를 일정 시간 열어 제설제를 살포하는 식으로 순차적으로 5번 분사부(210)의 전자밸브(EV)까지 하나씩 작동시켜 제설제를 살포한다. In addition, in the case of a straight road in which n spraying units are installed in a line as shown in FIG. 8 , if the snow removal operation decision-
직선 도로의 경우 제설작업 완료 요구 수준에 따라 1번에서 n번 분사부(210) 범위 내에서 설포 구간 및 살포 거리를 조절할 수 있다. 따라서, 하나의 분사펌프(220)로 원하는 거리만큼 살포 거리를 확장할 수 있어 장거리 살포가 가능하다(기존 살포 가능 거리는 500m). In the case of a straight road, the tongue section and the spraying distance can be adjusted within the range of the No. 1 to No.
[제설용액 자동보충유닛(300)][Snow removal solution automatic replenishment unit (300)]
제설용액 자동보충유닛(300)은 제설용액을 제조하여 분사용 저장탱크(230)에 제설용액을 보충한다. The snow removal solution
도 9에 도시된 바와 같이, 제설용액 자동보충유닛(300)은, 제설용액 믹싱탱크(310), 제설제 저장탱크(320), 용수 공급부(330), 제설용액 믹싱 및 이송펌프(340), 메인 저장탱크(350), 분사용 저장탱크 공급용 이송펌프(360)로 구성된다. 9, the snow removal solution
제설용액 믹싱탱크(310), 제설제 저장탱크(320), 용수 공급부(330)Snow removal
제설용액 믹싱탱크(310)는 제설제와 용수를 혼합하여 제설용액을 제조한다. 제설용액 믹싱탱크(310)는 제조된 제설용액의 양을 측정하기 위한 믹싱용 레벨센서(LS2)가 설치된다.The snow removal
제설제 저장탱크(320)는 제설용액 믹싱탱크(310)에 연결된다. 제설제 저장탱크(320)는 제설제를 저장하였다가 제설용액 믹싱탱크(310)에 공급한다.The snow removal
용수 공급부(330)는 제설용액 믹싱탱크(310)에 연결된다. 용수 공급부(330)는 제설제를 용해시키기 위한 용수를 공급한다. The
제설용액 믹싱 및 이송펌프(340)Snow removal solution mixing and transfer pump (340)
제설용액 믹싱 및 이송펌프(340)는 제설용액 믹싱탱크(310)에 연결된다. 제설용액 믹싱 및 이송펌프(340)는 제설용액 제조과정 중에는 제설용액 믹싱탱크(310)로 제설용액을 리턴시켜 목표 농도의 제설용액이 제조될 때 까지 순환을 반복하며, 목표 농도에 도달하였을 때에는 제조된 제설용액을 메인 저장탱크(350)으로 이송시킨다. 제설용액 믹싱탱크(310)와 제설용액 믹싱 및 이송펌프(340) 사이에는 제설용액 믹싱탱크(310)에서 제조된 제설용액의 농도를 측정하는 농도센서(CS)가 설치된다. 농도센서(CS)의 측정결과 설정농도 미만의 제설용액은 제설용액 믹싱탱크(310)로 리턴된다. 제설용액 믹싱탱크(310)로의 리턴을 위해, 제설용액 믹싱 및 이송펌프(340)와 메인 저장탱크(350) 사이에는 제설용액 믹싱탱크(310)로 리턴되는 유로가 형성된다. 제설용액 믹싱 및 이송펌프(340)를 통과한 제설용액은 전자밸브(EV)에 의해 메인 저장탱크(350) 또는 제설용액 믹싱탱크(310)로 유로가 전환될 수 있다.The snow removal solution mixing and
메인 저장탱크(350)Main storage tank (350)
메인 저장탱크(350)는 제설용액 믹싱 및 이송펌프(340)에 연결된다. 메인 저장탱크(350)는 제설용액 믹싱 및 이송펌프(340)에 의해 이송된 제설용액을 저장한다. 메인 저장탱크(350)는 분사용 저장탱크(230)로 분배되는 제설용액을 저장하기 위한 것이므로, 대용량 탱크로 구비한다. The
메인 저장탱크(350)는 저장된 제설용액의 잔량을 측정하는 메인용 레벨센서(LS3)를 구비한다. 메인용 레벨센서(LS3)에서 측정된 제설용액 잔량이 설정값 미만인 경우, 즉 분사용 저장탱크(230)를 보충하기에 부족한 양인 경우, 제설용액이 제조된다.The
분사용 저장탱크 공급용 이송펌프(360)Transfer pump for supplying storage tank for injection (360)
분사용 저장탱크 공급용 이송펌프(360)는 메인 저장탱크(350)에 연결된다. 분사용 저장탱크 공급용 이송펌프(360)는 메인 저장탱크(350)에 저장된 제설용액을 도로 각 구간에 설치된 제설용액 살포유닛의 분사용 저장탱크(230)로 이송시킨다.The
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율작업 기능을 갖춘 도로의 자동 제설용액 제조 배송 방법을 자세히 설명한다. 도 1 내지 도 9을 기본적으로 참조한다. Hereinafter, an automatic snow removal solution manufacturing and delivery method for roads with an autonomous operation function according to an embodiment of the present invention will be described in detail. Reference is made basically to FIGS. 1 to 9 .
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율작업 기능을 갖춘 도로의 자동 제설용액 제조 배송 방법은,As shown in Figure 10, the automatic snow removal solution manufacturing and delivery method for roads with an autonomous operation function according to an embodiment of the present invention,
도로 전 구간을 모니터링하여 결빙 위험 구간의 제설작업에 대한 의사를 결정하고, 결정된 의사에 따라 상기 구간의 제설작업에 대한 작업정보를 생성하는 제설작업 의사 결정단계(S10);A snow removal operation decision making step (S10) of monitoring the entire road section to determine the intention for the snow removal operation of the freezing risk section, and generating operation information for the snow removal operation on the section according to the determined intention;
도로 각 구간에 설치된 제설용액 살포유닛이 상기 작업정보에 따라 상기 제설용액 살포유닛에 구비된 분사용 저장탱크에 저장된 제설용액을 살포하여 제설작업을 수행하는 제설용액 살포단계(S20);A snow removal solution spraying step (S20) in which the snow removal solution spray unit installed in each section of the road performs the snow removal operation by spraying the snow removal solution stored in the spray storage tank provided in the snow removal solution spray unit according to the work information;
상기 분사용 저장탱크의 사용량을 분석하여 제설용액 공급 우선순위를 결정하는 제설용액 우선순위 공급 결정 단계(S30); 및 a snow removal solution priority supply decision step (S30) of analyzing the usage amount of the spray storage tank to determine the snow removal solution supply priority; and
상기 제설용액을 제조하여 메인 저장탱크에 저장한 후 상기 제설용액 공급 우선순위에 따라 상기 분사용 저장탱크를 보충하는 제설용액 자동 보충단계(S40)로 구성된다. After preparing the snow removal solution and storing it in the main storage tank, it consists of a snow removal solution automatic replenishment step (S40) of replenishing the storage tank for spraying according to the priority of supplying the snow removal solution.
이하, 제설작업 의사 결정단계(S10)를 설명한다.Hereinafter, the snow removal operation decision making step (S10) will be described.
도 11에 도시된 바와 같이, 제설작업 의사 결정단계(S10)는,11, the snow removal operation decision-making step (S10) is,
노면 온도를 측정하여 노면 온도 정보를 획득하는 제1-1단계와, 노면 습기 정보를 획득하는 제1-2단계와, 노면에 살포된 제설용액의 농도를 측정하여 노면 제설용액 농도 정보를 획득하는 제1-3단계로 구성되어, 도로 각 구간의 노면 온도 정보, 노면 습기 정보, 노면 제설용액 농도 정보를 획득하는 제1단계;Step 1-1 of obtaining road surface temperature information by measuring the road surface temperature, Step 1-2 of acquiring road surface moisture information, and measuring the concentration of the snow removal solution sprayed on the road surface to obtain road surface snow removal solution concentration information Consisting of steps 1-3, a first step of acquiring road surface temperature information, road surface moisture information, and road surface snow removal solution concentration information of each section of the road;
도로 각 구간의 상기 노면 온도 정보를 실시간으로 모니터링하는 제2-1단계와, 도로 각 구간의 상기 노면 습기 정보를 실시간으로 모니터링하는 제2-2단계와, 도로 각 구간의 상기 노면 제설용액 농도 정보를 실시간으로 모니터링하는 제2-3단계와, 기상청 또는 도로 기상정보 측정 장비로부터 제공된 각 도로의 기상 정보를 실시간으로 모니터링하는 제2-4단계로 구성되어, 획득된 도로 각 구간의 상기 노면 온도 정보, 노면 습기 정보, 노면 제설용액 농도 정보와 기상청 또는 도로 기상정보 측정 장비에서 제공된 기상 정보를 수집하여 실시간 모니터링하는 제2단계; 및 Step 2-1 of monitoring the road surface temperature information of each section of the road in real time, Step 2-2 of monitoring the road surface moisture information of each section of the road in real time, and the snow removal solution concentration information of each section of the road The road surface temperature information of each section of the road obtained by comprising a step 2-3 of monitoring the , a second step of real-time monitoring by collecting road surface moisture information, road surface snow removal solution concentration information, and weather information provided by the Meteorological Administration or road meteorological information measuring equipment; and
모니터링 결과를 분석하여 노면의 결빙 위험을 판단 및 예측하는 제3-1단계와, 노면의 결빙 위험을 운전자 및 도로관리자에게 알려주는 제3-2단계와, 결빙 위험 결과를 바탕으로 결빙 위험이 판단 및 예측된 도로의 제설작업에 대한 작업정보를 생성하는 제3-3단계와, 도로 각 구간의 제설작업 상태를 실시간 모니터링하고, 도로 각 구간의 제설작업에 사용된 제설용액을 실시간 모니터링하는 제3-4단계로 구성되어, 모니터링 결과를 분석하여 노면의 결빙 위험을 판단 및 예측하고 제설작업에 대한 의사를 결정하는 제3단계로 구성된다.Step 3-1 to determine and predict the risk of icing on the road by analyzing the monitoring results, Step 3-2 to inform drivers and road managers of the risk of icing on the road, and determine the risk of icing based on the result of the icing risk and a third step of generating work information for the predicted snow removal operation of the road, and a third step of real-time monitoring of the snow removal operation status of each section of the road and real-time monitoring of the snow removal solution used for the snow removal operation of each section of the road - It consists of 4 steps, and the third step is to analyze the monitoring results to determine and predict the risk of icing on the road surface and to decide on the snow removal operation.
제1단계
도로 각 구간의 노면 온도 정보, 노면 습기 정보, 노면 제설용액 농도 정보를 획득하여, 도로 각 구간의 위치정보와 함께 도로 각 구간의 노면 상태 정보를 수집한다. 도로 각 구간의 제설용액의 농도 정보는 제설용액에 의해 녹은 눈이나 얼음의 재결빙 온도를 예측하고 판단하는데 중요한 정보로 활용된다. 측정된 위치정보, 노면 온도 정보, 제설용액 농도 정보는 Wifi, 4G, 5G, IoT망 등을 이용하여 전송될 수 있다. It acquires road surface temperature information, road surface moisture information, and road surface snow removal solution concentration information of each section of the road, and collects road surface condition information of each section along with location information of each section of the road. The concentration information of the snow removal solution in each section of the road is used as important information to predict and determine the re-freezing temperature of snow or ice melted by the snow removal solution. Measured location information, road surface temperature information, and snow removal solution concentration information may be transmitted using Wifi, 4G, 5G, IoT networks, and the like.
제2단계
획득된 도로 각 구간의 노면 온도 정보, 노면 습기 정보, 노면 제설용액 농도 정보와 기상청에서 제공된 기상 정보를 수집하여 실시간으로 모니터링한다. 기상청 또는 도로 기상정보 측정 장비의 기상 정보는 대기 온도, 대기 습도, 강설, 강우, 안개, 이슬, 서리, 노면상태정보 등과 같은 기상상태에 대한 정보를 포함한다. The obtained road surface temperature information, road surface moisture information, road surface snow removal solution concentration information, and weather information provided by the Korea Meteorological Administration of each section of the road are collected and monitored in real time. The meteorological information of the Meteorological Administration or road meteorological information measuring equipment includes information on meteorological conditions such as air temperature, atmospheric humidity, snowfall, rainfall, fog, dew, frost, road surface condition information, and the like.
제2-1단계에서는, 도로 전 구간에 대한 노면 온도 정보를 도로맵에 표시하여 써멀맵(thermal map)을 생성할 수 있다.In step 2-1, a thermal map may be generated by displaying road surface temperature information for the entire road section on the road map.
각 단계는 개별적으로 모니터링될 수도 있고, 이와 달리 도로 전 구간에 대한 노면 상태를 맵에 표출하는 노면 상태 표출맵(Road surface statue indication map)을 생성할 수도 있다. 노면 건조, 노면 습기, 슬러쉬(물+얼음), 적설, 결빙 등 현재의 노면 상태를 한눈에 알아 볼 수 있도록 도로 노면 상태 표출맵을 생성하여, 관리구간의 모든 도로 상황을 한눈에 파악하여 부족한 제설작업 구간에 대해 작업을 지시할 수 있게 만든다. Each step may be monitored individually, or otherwise, a road surface statue indication map may be generated that expresses the road surface condition for the entire road section on the map. The road surface condition display map is created so that the current road conditions such as dry, road moisture, slush (water + ice), snow, and icing can be recognized at a glance, and all road conditions in the management section are identified at a glance to remove insufficient snow It makes it possible to direct the work to the work segment.
제3단계
모니터링 결과를 분석하여 노면의 결빙 위험을 판단 및 예측하고 제설작업에 대한 의사를 결정한다. It analyzes the monitoring result to judge and predict the risk of freezing on the road surface and decide on the snow removal operation.
제3-1단계Step 3-1
도 12에 도시된 바와 같이, 노면 온도가 영하인 상태에서 노면의 습기가 감지되거나, 기상예보에 의해 해당 도로에 습기공급이 예보되고, 아직 제설작업이 이루어지지 않아 제설용액 농도가 감지되지 않은 경우, 해당 도로를 결빙 위험 도로로 판단한다. 또한, 노면의 습기가 감지되고, 노면 온도가 영하인 상태에서 이미 제설작업이 이루어진 경우, 감지된 제설용액 농도가 미리 측정된 기준값 이하인 경우 해당 도로를 결빙 위험 도로로 판단한다. 노면의 습기가 감지된 상태에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 제설용액이 소금용액인 경우 그 농도가 7%가 되면 영하 4.3℃ 보다 높은 온도에서는 결빙이 발생하지 않는다. 한편, 제설용액이 염화칼슘용액인 경우 그 농도가 7%가 되면 영하 4.35℃ 보다 높은 온도에서는 결빙이 발생하지 않는다. 따라서, 제설용액 농도를 알면, 영하라고, 무조건 제설용액을 다시 뿌릴 필요가 없다.As shown in FIG. 12, when moisture on the road surface is sensed in a state where the road surface temperature is below zero, or when moisture supply is forecast to the road by the weather forecast, and the snow removal solution concentration is not detected because the snow removal operation has not been performed yet , the road is judged as an ice hazard road. In addition, when moisture on the road surface is detected and snow removal has already been performed while the road surface temperature is below zero, and when the detected snow removal solution concentration is less than or equal to a pre-measured reference value, the road is determined as an icing risk road. In a state in which the road surface moisture is sensed, as shown in FIG. 13 , when the concentration of the snow removal solution is a salt solution is 7%, freezing does not occur at a temperature higher than minus 4.3°C. On the other hand, when the snow removal solution is a calcium chloride solution and the concentration is 7%, freezing does not occur at a temperature higher than -4.35°C. Therefore, if you know the concentration of the snow removal solution, there is no need to re-apply the snow removal solution unconditionally to zero.
제3-2단계Step 3-2
결빙 위험 도로로 판단된 도로를 지나는 운전자 또는 해당 도로를 관리하는 도로 관리자에게 결빙 위험을 알린다. 결빙 위험은 ITS(Intelligent Transport Systems) 설비를 통해 운전자 또는 도로 관리자에게 알려질 수 있다. Inform the driver of the road that is determined to be an ice hazard road or the road manager who manages the road the ice hazard road. The icing hazard can be communicated to the driver or road manager via Intelligent Transport Systems (ITS) facilities.
제3-3단계Step 3-3
판단 예측된 결빙 위험 결과를 바탕으로 결빙 위험이 판단 예측된 도로의 제설작업에 대한 작업정보를 생성한다. 작업정보는 제설용액 살포 구간, 제설작업 시기, 제설용액의 살포밀도(단위면적당 살포량), 살포 구간 내 우선순위 등을 포함한다. 제3-1단계에서 판단된 결빙 위험 발생 구간과 결빙 예측 시점에 따라 제설작업의 시기를 결정한다. 또한, 해당 예측 상태에서 결빙을 방지하는데 필요한 제설용액의 살포밀도를 결정한다. 제설용액의 살포밀도는 미리 측정된 기준 데이터에 의해 결정된다. 일예로, 도 14에 도시된 바와 같이, 강설량 1cm시 제설용액 살포밀도에 따른 결빙온도 데이터에 의해 결정된다.Based on the result of the determined and predicted ice risk, work information for the snow removal operation of the road with the predicted risk of freezing is generated. The operation information includes the snow removal solution spraying section, the snow removal operation time, the spraying density of the snow removal solution (spreading amount per unit area), and the priority within the spraying section. The timing of the snow removal operation is determined according to the ice hazard occurrence section determined in step 3-1 and the freezing prediction time. In addition, the spray density of the snow removal solution required to prevent freezing in the predicted state is determined. The spraying density of the snow removal solution is determined by reference data measured in advance. For example, as shown in FIG. 14 , it is determined by the freezing temperature data according to the snow removal solution spraying density when the amount of snowfall is 1 cm.
제3-4단계Step 3-4
제설작업에 대한 작업정보에 따라 제설작업이 수행되면, 도 15에 도시된 바와 같이, 도로 각 구간의 제설작업 상태를 실시간 모니터링한다. 물론, 모니터링 방식은 다양할 수 있다.When the snow removal operation is performed according to the operation information on the snow removal operation, as shown in FIG. 15 , the snow removal operation status of each section of the road is monitored in real time. Of course, the monitoring method may vary.
도로 전 구간에 대한 제설작업 상태 표시맵(De-icing status indication map, DSIM)을 생성할 수도 있다. 제설작업 상태 표시맵을 통해 관리 구간의 모든 제설 상황을 한눈에 파악할 수 있다.It is also possible to generate a de-icing status indication map (DSIM) for the entire section of the road. Through the snow removal operation status display map, all snow removal conditions in the management section can be grasped at a glance.
또한, 도로 각 구간의 제설작업에 사용된 제설용액을 실시간 모니터링한다. 이로 인해, 도로 각 구간에서 사용되는 제설용액의 사용량을 파악할 수 있다. In addition, the snow removal solution used for snow removal in each section of the road is monitored in real time. For this reason, it is possible to grasp the amount of snow removal solution used in each section of the road.
이하, 제설용액 살포단계(S20)를 설명한다.Hereinafter, the snow removal solution spraying step (S20) will be described.
결빙 위험이 판단 및 예측된 도로에 설치된 제설용액 살포유닛(200)이 작업정보에 따라 제설용액 살포유닛에 구비된 분사용 저장탱크(230)에 저장된 제설용액을 살포하여 제설작업을 수행한다. The snow removal
제설용액 의사 결정단계(S10)의 제3단계에서 결정된 작업정보는 제설용액 살포유닛(200)에 유무선 통신을 통해 전달된다. 작업정보에는 제설용액 살포 구간, 제설작업 시기, 제설용액 살포밀도, 살포 구간 내 우선순위 등이 포함된다. The work information determined in the third step of the snow removal solution decision making step (S10) is transmitted to the snow removal
작업정보가 전달되면, 제설용액 살포유닛(200)은 작업정보에 따라 각 살포 지점에 제설용액을 순차적으로 살포한다. 즉, 제설용액 살포유닛(200)은 정해진 시기에 살포 구간 내 우선순위에 따라 각 살포 지점에 설정된 살포밀도의 제설용액을 순서대로 한 곳씩 살포한다.When the operation information is transmitted, the snow removal
이하, 제설용액 우선순위 공급 결정 단계(S30)를 설명한다.Hereinafter, the snow removal solution priority supply determination step (S30) will be described.
분사용 저장탱크의 사용량을 분석하여 제설용액 공급 우선순위를 결정한다. Analyze the usage of the storage tank for spraying to determine the priority of supplying the snow removal solution.
제설작업 의사 결정단계의 제3-4단계에서 제설작업에 사용된 제설용액이 실시간 모니터링된다. 따라서, 도로 각 구간의 제설작업에 사용된 제설용액을 파악할 수 있다. 제설작업 의사 결정단계에서 모니터링된 제설용액 사용량에 따라 분사용 저장탱크의 사용량을 분석하고, 분사용 저장탱크의 보충 우선순위를 결정한다. The snow removal solution used in the snow removal operation is monitored in real time in the third and fourth steps of the snow removal operation decision-making phase. Therefore, it is possible to grasp the snow removal solution used for the snow removal operation of each section of the road. Analyzes the usage of the storage tank for injection according to the amount of snow removal solution monitored in the decision-making stage of the snow removal operation, and determines the replenishment priority of the storage tank for injection.
이하, 제설용액 자동 보충단계(S40)를 설명한다.Hereinafter, the automatic replenishment step (S40) of the snow removal solution will be described.
도 16에 도시된 바와 같이, 제설작업이 수행된 후, 제설용액을 제조하여 분사용 저장탱크(230)에 보충한다.As shown in FIG. 16 , after the snow removal operation is performed, a snow removal solution is prepared and replenished to the
제설용액 자동 보충단계(S30)는,Snow removal solution automatic replenishment step (S30),
상기 분사용 저장탱크의 제설용액 잔량을 감지하는 제1단계;A first step of detecting the remaining amount of the snow removal solution in the storage tank for injection;
상기 분사용 저장탱크의 제설용액 잔량에 따라, 상기 메인 저장탱크의 제설용액 잔량을 감지하는 제2단계;a second step of detecting the remaining amount of the snow removal solution in the main storage tank according to the remaining amount of the snow removal solution in the injection storage tank;
상기 메인 저장탱크의 제설용액 잔량에 따라, 상기 제설용액을 제조하여 상기 메인 저장탱크로 이송하는 제3단계; 및a third step of preparing the snow removal solution according to the remaining amount of the snow removal solution in the main storage tank and transferring the snow removal solution to the main storage tank; and
상기 제설용액을 상기 제설용액 공급 우선순위에 따라 상기 메인 저장탱크에서 각각의 분사용 저장탱크로 이송하는 제4단계로 구성된다.It consists of a fourth step of transferring the snow removal solution from the main storage tank to each injection storage tank according to the priority of supplying the snow removal solution.
제1단계 및 제2단계
제1단계에서는 분사용 저장탱크(230)의 제설용액 잔량을 감지한다. 분사용 저장탱크(230)에 분사용 레벨센서(LS1)를 설치하여, 저장된 제설용액의 잔량을 측정할 수 있다. 분사용 저장탱크(230)의 제설용액 잔량이 설정값 이상, 즉 다음 사용에 충분한 양이라면 분사용 저장탱크(230)의 보충은 필요 없으므로, 다음 단계는 진행되지 않는다.In the first step, the residual amount of the snow removal solution in the
제2단계에서는 분사용 저장탱크(230)의 제설용액 잔량이 설정값 미만인 경우, 메인용 저장탱크의 제설용액 잔량을 감지한다. 메인 저장탱크(350)에 메인용 레벨센서(LS3)를 설치하여, 저장된 제설용액의 잔량을 측정할 수 있다. 메인용 저장탱크의 제설용액 잔량이 설정값 이상, 즉 분사용 저장탱크(230)를 보충하기에 충분한 양이라면 제설용액을 제조할 필요가 없으므로, 제3단계를 생략하고 제4단계가 진행된다.In the second step, when the remaining amount of the snow removal solution in the storage tank for
제3단계
메인 저장탱크(350)의 제설용액 잔량이 설정값 미만인 경우, 제설용액을 제조하여 메인 저장탱크(350)로 이송한다. When the remaining amount of the snow removal solution in the
제3단계는,The third step is
제설제와 용수를 공급하는 제3-1단계;Step 3-1 of supplying snow removal agent and water;
제설제와 용수를 혼합하여 제설용액을 제조하는 제3-2단계;Step 3-2 to prepare a snow removal solution by mixing a snow removal agent and water;
제조된 제설용액의 농도를 측정하는 제3-3단계; 및Step 3-3 measuring the concentration of the prepared snow removal solution; and
측정된 농도가 설정농도 이상인 경우, 상기 제설용액을 상기 메인 저장탱크로 이송하는 제3-4단계로 구성된다.If the measured concentration is greater than or equal to the set concentration, it consists of steps 3-4 of transferring the snow removal solution to the main storage tank.
제설제와 용수를 혼합하여 제설용액을 제조한 후 농도센서(CS)를 이용하여 제설용액의 농도를 측정한다. 측정된 제설용액 농도가 설정농도 이상인 경우, 제조된 제설용액은 메인 저장탱크(350)로 이송된다. 그러나, 측정된 제설용액 농도가 설정농도 미만인 경우, 제설용액은 제설용액이 제조된 제설용액 믹싱탱크(310)로 리턴되어, 제설제와 용수 공급에 의해 제설용액 농도가 조절된다.After preparing a snow removal solution by mixing a snow removal agent and water, the concentration of the snow removal solution is measured using a concentration sensor (CS). When the measured snow removal solution concentration is greater than or equal to the set concentration, the prepared snow removal solution is transferred to the
제4단계
메인 저장탱크(350)에 저장된 제설용액을 제설용액 공급 우선순위에 따라 도로 각 구간에 설치된 제설제 살포유닛의 분사용 저장탱크(230)로 이송한다.The snow removal solution stored in the
제설용액의 사용량이 많다는 것은 해당 구간의 결빙 위험이 빈번하다는 의미한다. 따라서, 단순히 분사용 제장탱크의 잔량 순으로 제설용액을 채우는 것이 아니라, 사용량이 많은 구간의 분사용 저장탱크(230)를 파악하여 우선적으로 보충한다.A large amount of snow removal solution means that there is a frequent risk of freezing in the section. Therefore, rather than simply filling the snow removal solution in the order of the remaining amount of the injection tank, the
100: 제설작업 의사 결정유닛
10: 정보 획득유닛 11: 온도 획득부
12: 습도 획득부 13: 제설용액 농도 획득부
20: 정보 모니터링유닛 21: 노면 온도 모니터링부
22: 노면 습기 모니터링부 23: 제설용액 농도 모니터링부
24: 기상 정보 모니터링부 30: 의사 결정유닛
31: 결빙 판단부 32: 위험 알림부
33: 제설작업 의사 결정부 34: 제설작업 모니터링부
200: 제설용액 살포유닛 210: 분사부
220: 분사펌프 230: 분사용 저장탱크
240: 분사 제어부 300: 제설용액 자동보충유닛
310: 제설용액 믹싱탱크 320: 제설제 저장탱크
330: 용수 공급부 340: 제설용액 믹싱 및 이송펌프
350: 메인 저장탱크 360: 분사용 저장탱크 공급용 이송펌프
EV: 전자밸브 RV: 릴리프밸브
LS1: 분사용 레벨센서 LS2: 믹싱용 레벨센서
LS3: 메인용 레벨센서 CS: 농도센서100: snow removal operation decision-making unit
10: information acquisition unit 11: temperature acquisition unit
12: humidity acquisition unit 13: snow removal solution concentration acquisition unit
20: information monitoring unit 21: road surface temperature monitoring unit
22: road surface moisture monitoring unit 23: snow removal solution concentration monitoring unit
24: weather information monitoring unit 30: decision-making unit
31: freezing determination unit 32: danger notification unit
33: snow removal operation decision-making unit 34: snow removal operation monitoring unit
200: snow removal solution spray unit 210: spray unit
220: injection pump 230: storage tank for injection
240: injection control unit 300: snow removal solution automatic replenishment unit
310: snow removal solution mixing tank 320: snow removal agent storage tank
330: water supply unit 340: snow removal solution mixing and transfer pump
350: main storage tank 360: transfer pump for supplying the storage tank for injection
EV: Solenoid valve RV: Relief valve
LS1: Level sensor for injection LS2: Level sensor for mixing
LS3: Level sensor for main CS: Concentration sensor
Claims (5)
제설용액이 저장된 분사용 저장탱크를 구비하며, 도로의 각 구간에 설치되어 상기 제설작업 의사 결정유닛의 작업정보에 따라 상기 제설용액을 살포하여 제설작업을 수행하는 제설용액 살포유닛; 및
상기 제설용액을 제조하여 상기 분사용 저장탱크에 상기 제설용액을 보충하는 제설용액 자동보충유닛을 포함하며,
상기 제설용액 자동보충유닛은,
제설제와 용수를 혼합하여 상기 제설용액을 제조하는 제설용액 믹싱탱크;
상기 제설용액 믹싱탱크에 연결되며, 상기 제설용액 믹싱탱크에 상기 제설제를 공급하는 제설제 저장탱크;
상기 제설용액 믹싱탱크에 연결되며, 상기 제설용액 믹싱탱크에 상기 용수를 공급하는 용수 공급부;
상기 제설용액 믹싱탱크에 연결되며, 상기 제설용액 믹싱탱크에서 제조된 상기 제설용액을 믹싱 및 이송시키는 제설용액 믹싱 및 이송펌프;
상기 제설용액 믹싱 및 이송펌프에 연결되며, 상기 제설용액 믹싱 및 이송펌프에 의해 이송된 상기 제설용액을 저장하는 메인 저장탱크; 및
상기 메인 저장탱크에 연결되며, 상기 메인 저장탱크에 저장된 상기 제설용액을 상기 제설용액 살포유닛의 분사용 저장탱크로 이송시키는 분사용 저장탱크 공급용 이송펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율작업 기능을 갖춘 도로의 자동 제설용액 제조 배송 시스템.a snow-removing decision-making unit configured to monitor the entire road section to determine an intention for snow removal in an ice-dangerous section, and to generate work information for the snow-removing operation in the section according to the determined intention;
a snow removal solution spraying unit having a storage tank for spraying in which the snow removal solution is stored and installed in each section of the road to spray the snow removal solution according to the operation information of the snow removal operation decision-making unit to perform a snow removal operation; and
A snow removal solution automatic replenishment unit for replenishing the snow removal solution to the spray storage tank by preparing the snow removal solution,
The snow removal solution automatic replenishment unit,
a snow removal solution mixing tank for preparing the snow removal solution by mixing a snow removal agent and water;
a snow removal agent storage tank connected to the snow removal solution mixing tank and supplying the snow removal agent to the snow removal solution mixing tank;
a water supply unit connected to the snow removal solution mixing tank and supplying the water to the snow removal solution mixing tank;
a snow removal solution mixing and transfer pump connected to the snow removal solution mixing tank and mixing and transferring the snow removal solution prepared in the snow removal solution mixing tank;
a main storage tank connected to the snow removal solution mixing and transfer pump, and storing the snow removal solution transferred by the snow removal solution mixing and transfer pump; and
Autonomous work function, which is connected to the main storage tank and comprises a transfer pump for supplying the storage tank for injection that transfers the snow removal solution stored in the main storage tank to the storage tank for injection of the snow removal solution spray unit. Automated snow removal solution manufacturing and delivery system for roads equipped with.
상기 메인 저장탱크는 저장된 제설용액의 잔량을 측정하는 메인용 레벨센서를 구비하며,
상기 분사용 저장탱크는 저장된 제설용액의 잔량을 측정하는 분사용 레벨센서를 구비하고,
분사용 저장탱크 사용량에 맞추어 자동으로 제설용액을 공급하며, 메인 저장탱크 사용량에 맞추어 자동으로 제설용액을 제조하는 것을 특징으로 하는 자율작업 기능을 갖춘 도로의 자동 제설용액 제조 배송 시스템.3. The method of claim 2,
The main storage tank is provided with a main level sensor for measuring the remaining amount of the stored snow removal solution,
The storage tank for injection is provided with a level sensor for injection that measures the remaining amount of the stored snow removal solution,
Automatic snow removal solution manufacturing and delivery system for roads with autonomous work function, characterized in that the snow removal solution is automatically supplied according to the usage amount of the storage tank for spraying, and the snow removal solution is automatically manufactured according to the usage amount of the main storage tank.
상기 제설용액 믹싱탱크와 상기 제설용액 믹싱 및 이송펌프 사이에는 상기 제설용액 믹싱탱크에서 제조된 제설용액의 농도를 측정하는 농도센서가 설치되며,
설정농도 미만의 제설용액은 상기 제설용액 믹싱탱크로 리턴되고, 제설제와 용수를 자동을 공급하여 제설제 농도를 맞추는 것을 특징으로 하는 자율작업 기능을 갖춘 도로의 자동 제설용액 제조 배송 시스템.4. The method of claim 3,
A concentration sensor for measuring the concentration of the snow removal solution prepared in the snow removal solution mixing tank is installed between the snow removal solution mixing tank and the snow removal solution mixing and transfer pump,
The snow removal solution less than the set concentration is returned to the snow removal solution mixing tank, and the snow removal solution and water are automatically supplied to adjust the concentration of the snow removal solution.
도로 각 구간에 설치된 제설용액 살포유닛이 상기 작업정보에 따라 상기 제설용액 살포유닛에 구비된 분사용 저장탱크에 저장된 제설용액을 살포하여 제설작업을 수행하는 제설용액 살포단계;
상기 분사용 저장탱크의 사용량을 분석하여 제설용액 공급 우선순위를 결정하는 제설용액 우선순위 공급 결정 단계; 및
상기 제설용액을 제조하여 메인 저장탱크에 저장한 후 상기 제설용액 공급 우선순위에 따라 상기 분사용 저장탱크를 보충하는 제설용액 자동 보충단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율작업 기능을 갖춘 도로의 자동 제설용액 제조 배송 방법.A snow removal operation decision making step of monitoring the entire section of the road to determine an intention for the snow removal operation in the freezing risk section, and generating operation information for the snow removal operation in the section according to the determined intention;
A snow removal solution spraying step in which the snow removal solution spraying unit installed in each section of the road performs a snow removal operation by spraying the snow removal solution stored in the spray storage tank provided in the snow removal solution spraying unit according to the work information;
a snow removal solution priority supply decision step of analyzing the usage amount of the injection storage tank to determine a snow removal solution supply priority; and
Automatic snow removal of a road with an autonomous operation function, characterized in that it comprises an automatic replenishment step of preparing the snow removal solution and storing it in the main storage tank and then replenishing the storage tank for spraying according to the priority of supplying the snow removal solution Method of solution preparation and delivery.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210084783A KR102380850B1 (en) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | Automated deicing solution manufacturing and delivery system and method for road with autonomous operation function |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210084783A KR102380850B1 (en) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | Automated deicing solution manufacturing and delivery system and method for road with autonomous operation function |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102380850B1 true KR102380850B1 (en) | 2022-04-04 |
Family
ID=81182717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210084783A KR102380850B1 (en) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | Automated deicing solution manufacturing and delivery system and method for road with autonomous operation function |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102380850B1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101280361B1 (en) | 2011-05-30 | 2013-07-01 | 주식회사 유디코 | System and method for forcasting road surface and sensing snowfall |
| KR102199732B1 (en) * | 2019-12-27 | 2021-01-07 | 고현경 | System for automatically spraying snow removal agent for road having freezing protection and snow removal function by radar detection |
-
2021
- 2021-06-29 KR KR1020210084783A patent/KR102380850B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101280361B1 (en) | 2011-05-30 | 2013-07-01 | 주식회사 유디코 | System and method for forcasting road surface and sensing snowfall |
| KR102199732B1 (en) * | 2019-12-27 | 2021-01-07 | 고현경 | System for automatically spraying snow removal agent for road having freezing protection and snow removal function by radar detection |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102380853B1 (en) | Road deiceing solution injection system with autonomous operation function | |
| KR102380856B1 (en) | Deicer scatter system and method with autonomous operation function of winter service truck | |
| US6535141B1 (en) | Vehicle mounted travel surface and weather condition monitoring system | |
| US8044823B2 (en) | Systems and method for monitoring and controlling a vehicle travel surface | |
| EP0853708B1 (en) | Gritting systems and methods | |
| CN109689463A (en) | Pavement state forecasting system, driving assist system, pavement state prediction technique and data distributing method | |
| KR101404834B1 (en) | Method and device for predicting the sliding friction of road surface, and storage medium for storing a program therefor | |
| CN109887230A (en) | A kind of road coagulates ice early warning and automation disposal system control method | |
| KR102380850B1 (en) | Automated deicing solution manufacturing and delivery system and method for road with autonomous operation function | |
| US20170131723A1 (en) | Control device for a spreading vehicle | |
| KR102359365B1 (en) | Road Climate Conditions Visualization System | |
| JP2972173B2 (en) | Road surface freezing prevention method, road surface information movement collection system, and road surface freezing prevention device | |
| US20240119551A1 (en) | System and method for making snow removal decision | |
| KR20220010859A (en) | SYSTEM FOR MANAGING SNOW REMOVAL USING IoT | |
| KR100628859B1 (en) | Process and warning device for producing an early warning signal of slick road conditions | |
| CN105908595A (en) | Automatic snow removing anti-icing system | |
| KR102572315B1 (en) | Anti-freezing smart safety system | |
| EP1442654A2 (en) | Vegetation ground temperature control method | |
| US20230245509A1 (en) | Safety system and method for motor vehicles | |
| KR102545809B1 (en) | Automatic Salt Water Spraying System linked to Snow Removal Agent Spraying Vehicle and its Method | |
| JP7385262B2 (en) | Road surface condition prediction program and information processing device | |
| JP2002196085A (en) | System for predicting road surface condition | |
| EP2299001A1 (en) | Method for automatic and precise application of an anti-freeze agent | |
| Frimannslund et al. | A feasibility study of photovoltaic snow mitigation systems for flat roofs | |
| Nordin et al. | Road surface wetness variations: Measurements and effects for winter road maintenance |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GRNT | Written decision to grant |