KR102400317B1 - Air purifier control module for railway vehicles based on big data - Google Patents

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KR102400317B1
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이주열
박병현
최진식
박미정
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주식회사 애니텍
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Abstract

The present invention relates to a bigdata-based air cleaner control module for a railway vehicle, which is capable of measuring a pollution information value of a room causing pollution to rooms in a railway vehicle, and controlling the operation of an air cleaner in accordance with the pollution information value of the room. In accordance with one embodiment of the present invention, the bigdata-based air cleaner control module for a railway vehicle includes: an air cleaner suctioning polluted air of a room in a railway vehicle while supplying clean outside air to the room; a sensor measuring an air pollution information value of the room by dividing a space of the room into a plurality of measurement areas; a database storing control information for controlling the operation of the sensor and the air cleaner; a server set with a protocol to access a national atmosphere measurement network to receive an air pollution information value from the national atmosphere measurement network; and a control part controlling electric power for the air cleaner and the sensor by using the control information received from the database, and comparing the air pollution information value of the room received from the sensor with the air pollution information value of the national atmosphere measurement network received through the server to control the operation of the air cleaner.

Description

빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈{Air purifier control module for railway vehicles based on big data}Air purifier control module for railway vehicles based on big data}

본 발명은 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도차량 내 객실의 오염 원인이 되는 객실의 오염정보 값을 측정하고, 객실의 오염정보 값에 따라 공기청정기의 동작을 제어할 수 있는 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a big data-based air purifier control module for railroad vehicles, and more particularly, measures the pollution information value of the cabin, which is the cause of pollution in the cabin in the railroad car, and controls the operation of the air purifier according to the pollution information value of the cabin. It relates to an air purifier control module for a railway vehicle based on big data that can be controlled.

철도차량에 있어서 승객의 쾌적성에 관한 문제는 승차감, 온도, 환기 등에 대한 것이나 쾌적성의 요구수준이 시대에 따라 변화하고 있어, 아직도 많은 실험 및 연구가 행해지고 있다.The problem of passenger comfort in railway vehicles is about ride comfort, temperature, ventilation, etc., but the level of comfort required is changing with the times, and many experiments and studies are still being conducted.

일반적으로, 철도차량의 쾌적성에는 진동, 소음, 온도, 습도, 환기, 조명, 좌석 공간과 형상 등 여러가지 요인이 관계되어 있는데, 특히 온도, 습도 및 환기 등은 계절에 따라 조건이 달라지므로, 승객이 쾌적한 느낌을 받을 수 있도록 하는 공기조화시스템의 개발은 여전히 중요한 과제이다.In general, various factors such as vibration, noise, temperature, humidity, ventilation, lighting, seat space and shape are related to the comfort of railroad vehicles. It is still an important task to develop an air conditioning system that can provide this pleasant feeling.

철도차량의 공기조화시스템은 신선한 공기를 공급하기 위한 공기청정기(환기장치)와 실내를 쾌적한 온도로 유지하는 냉난방장치, 온도조절기 등의 부속장치, 각 장치에 냉방, 난방 공기를 전달하는 덕트 등으로 구성되며, 이들을 차량의 제한된 공간에 적절히 배치하여 사용하고 있다.The air conditioning system of railroad vehicles consists of an air purifier (ventilator) to supply fresh air, a heating and cooling system to keep the room at a comfortable temperature, accessory devices such as temperature controllers, and ducts that deliver cooling and heating air to each device. It is constructed, and these are used by appropriately placing them in the limited space of the vehicle.

현재 국내 대부분의 객차에는 냉방장치를 지붕에 탑재한 분산식 또는 반집중식을 채택하고 있으며, 난방장치로는 좌석 밑에 전기난방기를 설치하고 차량단부에 환기장치를 설치하여 강제통풍시키는 냉난방 및 환기구조를 적용하고 있다.Currently, most of domestic passenger cars adopt a distributed or semi-centralized type with a cooling system mounted on the roof. is being applied

공기조화방식으로는 냉방과 난방의 독립적 공급 형태에서 난방의 부분적 온도제어방식으로 진전되어 왔으나, 환기와 관련한 총괄제어나 난방열 공급의 부분제어 등은 현재 상용화되어 있지 않다.As an air conditioning method, progress has been made from an independent supply of cooling and heating to a partial temperature control of heating, but general control related to ventilation or partial control of supply of heating heat is not currently commercialized.

또한, 생활수준의 향상과 더불어 철도 이용객들의 요구는 점점 다양화되고 있으며, 특히 실내 쾌적성에 대한 관심이 증가하고 있다. 열차의 객실 내 쾌적성에 대한 평가는 장거리를 이동하는 열차의 특성상 설계하는데 점점 중요한 요소가 되고 있다.In addition, along with the improvement of living standards, the demands of railway users are increasingly diversified, and interest in indoor comfort is increasing. The evaluation of the comfort in the cabin of a train is becoming an increasingly important factor in designing the train traveling long distances.

객실에서 승객이 느끼는 쾌적성에는 진동, 소음, 냉난방, 의자의 안락감, 의자 크기 및 간격 등이 있지만, 이 중에서도 특히 공기조화에 의해 객실 내부공간이 균일하게 열적 쾌적성을 유지하도록 철도차량의 설계가 이루어지는 것이 매우 중요한 문제가 된다.The comfort felt by passengers in the cabin includes vibration, noise, air conditioning, chair comfort, and chair size and spacing. It is a very important issue to be done.

한편, 객실은 밀폐된 좁은 공간에서 다수의 승객이 장시간 체류하는 특성으로 인하여 객실 내의 공조상태를 쾌적하게 유지하는데에 많은 어려움이 따른다. 예를 들면 승객, 조명 및 각종 기기로부터 발생하는 대량의 열을 한정된 공간에 설치되는 HVAC(Heating, Ventilation and Air-Conditioning) 설비로 처리해야 되며, 객실 내 공간을 채우고 있는 의자나 선반 등이 객실에 공급되는 신선공기의 유로를 방해하고, 또한 승객이 쾌적하게 느끼는 온도도 개인의 성향에 달라질 수 있기 때문이다.On the other hand, due to the characteristic that a large number of passengers stay for a long time in a closed narrow space, it is difficult to maintain the air conditioning in the cabin comfortably. For example, a large amount of heat generated from passengers, lights, and other devices must be treated with HVAC (Heating, Ventilation and Air-Conditioning) equipment installed in a limited space, and chairs or shelves filling the space in the cabin This is because the flow of supplied fresh air is obstructed, and the temperature at which passengers feel comfortable can also vary depending on individual preferences.

철도차량 공조시스템의 주된 기능은 승객에게 안락함, 편안함, 쾌적함을 제공하는 것인데, 객실의 공기 환경과 공조시스템의 부적절한 관리는 객실의 공기오염 원인이 되어 승객의 건강을 위협하게 되는 문제점이 있다.The main function of the air conditioning system for railroad vehicles is to provide comfort, comfort, and comfort to passengers, but improper management of the air environment and air conditioning system in the cabin causes air pollution in the cabin and threatens the health of the passengers.

이에 따라, 객실의 공기 환경을 적절하게 관리하여 객실의 쾌적성을 유지하면서 승객의 건강을 보호할 수 있는 공기청정기의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for the development of an air purifier capable of protecting the health of passengers while maintaining the comfort of the cabin by appropriately managing the air environment of the cabin.

대한민국 등록특허 제10-2189049(2020.12.03 등록)Republic of Korea Patent Registration No. 10-2189049 (Registered on Dec. 3, 2020) 대한민국 등록특허 제10-2171414호(2020.10.22 등록)Republic of Korea Patent Registration No. 10-2171414 (Registered on October 22, 2020)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 객실의 공기 환경을 적절하게 관리하여 객실의 쾌적성을 유지하면서 승객의 건강을 보호하기 위해 철도차량 내 객실의 오염 원인이 되는 오염정보 값을 측정하고, 측정된 오염정보 값에 따라 공기청정기의 동작을 제어할 수 있는 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈을 제공하는데 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and in order to protect the health of passengers while maintaining the comfort of the cabin by appropriately managing the air environment of the cabin, pollution that causes pollution of the cabin in the railway vehicle An object of the present invention is to provide a big data-based air purifier control module for railway vehicles that can measure information values and control the operation of the air purifier according to the measured pollution information values.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. can be understood

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈은, 철도차량 내 객실의 오염공기를 흡입하면서 상기 객실에 깨끗한 외기를 공급하는 공기청정기; 상기 객실의 공간을 복수의 측정 영역으로 나누어 상기 객실의 공기 오염정보 값을 측정하는 센서; 상기 센서와 공기청정기의 동작을 제어하기 위한 제어정보를 저장하는 데이터베이스; 국가대기측정망에 액세스되도록 프로토콜이 설정되어 상기 국가대기측정망으로부터 공기 오염정보 값을 수신하는 서버; 및 상기 데이터베이스로부터 수신하는 상기 제어정보를 이용하여 상기 공기청정기와 센서의 전력을 제어하며, 상기 센서로부터 수신하는 상기 객실의 공기 오염정보 값과 상기 서버를 통해 수신하는 상기 국가대기측정망의 공기 오염정보 값을 비교하여 상기 공기청정기의 동작을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.In accordance with an embodiment of the present invention for achieving the above object, there is provided a big data-based air purifier control module for a railway vehicle, comprising: an air purifier for supplying clean outdoor air to the passenger compartment while sucking in polluted air from the passenger compartment of the railway vehicle; a sensor that divides the space of the guest room into a plurality of measurement areas and measures the air pollution information value of the room; a database for storing control information for controlling operations of the sensor and the air purifier; a server in which a protocol is set to access the national atmospheric monitoring network and receiving air pollution information values from the national atmospheric monitoring network; and controlling the power of the air purifier and the sensor by using the control information received from the database, and the air pollution information value of the room received from the sensor and the air pollution information of the national atmospheric measurement network received through the server It may include; a control unit for controlling the operation of the air purifier by comparing the values.

본 발명은 객실의 공기 오염정보 값에 따라 공기청정기를 동작시켜 객실의 공기질을 개선하는 것 뿐만 아니라, 객실의 공기 환경을 적절하게 관리하여 객실의 쾌적성을 유지하면서 승객의 건강을 보호할 수 있다.The present invention not only improves the air quality of the cabin by operating the air purifier according to the value of the air pollution information of the cabin, but also manages the air environment of the cabin appropriately to protect the health of the passengers while maintaining the comfort of the cabin. .

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be able

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기 및 센서의 사용상태도이다.1 is a conceptual diagram of a big data-based air purifier control module for railway vehicles according to an embodiment of the present invention.
2 is a state diagram of an air purifier and a sensor according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, since the description of the present invention is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiment described in the text. That is, since the embodiment may have various changes and may have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, it should not be understood that the scope of the present invention is limited thereby.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.Terms such as “first” and “second” are for distinguishing one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component. When a component is referred to as being “connected to” another component, it may be directly connected to the other component, but it should be understood that other components may exist in between. On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Meanwhile, other expressions describing the relationship between elements, that is, "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expression is to be understood to include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as "comprise" or "have" are not intended to refer to the specified feature, number, step, action, component, part or any of them. It is intended to indicate that a combination exists, and it should be understood that it does not preclude the possibility of the existence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in the dictionary should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related art, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈(100)(이하에서는 '제어모듈(100)'이라 한다.)은 철도차량 내 객실(10)의 공기 환경을 적절하게 관리하여 상기 객실(10)의 쾌적성을 유지하면서 상기 객실(10)에 탑승하는 승객의 건강을 보호하기 위해 마련된다.The big data-based air purifier control module 100 for railway vehicles according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as 'control module 100') appropriately manages the air environment of the passenger compartment 10 in the railway vehicle, It is provided to protect the health of passengers boarding the cabin 10 while maintaining the comfort of the cabin 10 .

상기 제어모듈(100)은 상기 객실(10)의 공기 환경을 관리하기 위한 장치가 구비되며, 상기 제어모듈(100)에 구비된 장치는 다음과 같다. The control module 100 is provided with a device for managing the air environment of the guest room 10 , and the device provided in the control module 100 is as follows.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a big data-based air purifier control module for railway vehicles according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 제어모듈(100)은 공기청정기(110), 센서(120), 데이터베이스(130), 서버(140), 제어부(150) 및 단말(160)이 구비된다.Referring to FIG. 1 , the control module 100 includes an air purifier 110 , a sensor 120 , a database 130 , a server 140 , a control unit 150 , and a terminal 160 .

상기 공기청정기(110)는 상기 제어부(150)에 의해 동작이 제어되며, 동작될 때 객실(10)의 오염공기를 흡입하면서 객실(10)에 깨끗한 외기를 공급한다. 이때, 객실(10)의 오염공기 흡입 및 객실(10)로의 외기 공급방식은 통상적인 것이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 하겠다.The operation of the air purifier 110 is controlled by the control unit 150 , and when it is operated, clean outdoor air is supplied to the guest room 10 while sucking the polluted air of the guest room 10 . At this time, since the method of inhaling the polluted air of the guest room 10 and supplying the outside air to the guest room 10 is typical, a detailed description thereof will be omitted.

이러한 상기 공기청정기(110)는 객실(10)의 오염공기 흡입 및 상기 객실(10)로의 외기 공급을 위해 철도차량의 각 객실(10)에 복수개로 구비되는 것이 바람직하며, 구체적인 일 예로 객실(10)의 일단에 구비되는 제1 공기청정기(111)와 상기 객실(10)의 타단에 구비되는 제2 공기청정기(112)로 구성될 수 있다.The air purifier 110 is preferably provided in plurality in each passenger compartment 10 of the railway vehicle for inhaling polluted air of the passenger compartment 10 and supplying outdoor air to the passenger compartment 10 , and as a specific example, the passenger compartment 10 ) may include a first air purifier 111 provided at one end and a second air purifier 112 provided at the other end of the guest room 10 .

상기 센서(120)는 객실(10)의 공기 오염정보 값을 측정하기 위해 객실(10)에 구비되는데, 본 발명에서는 상기 센서(120)가 객실(10)의 공기 오염정보 값을 측정하는 방식은 다음과 같다.The sensor 120 is provided in the guest room 10 to measure the air pollution information value of the guest room 10. In the present invention, the method of the sensor 120 measuring the air pollution information value of the guest room 10 is As follows.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기 및 센서의 사용상태도이다.2 is a diagram illustrating the use of an air purifier and a sensor according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 센서(120)는 각 객실(10)의 공간을 복수의 측정 영역으로 나누어 객실(10)의 공기 오염정보 값을 측정하는데, 구체적인 일 예로 상기 센서(120)는 객실(10)의 공간을 제1 측정 영역(121), 제2 측정 영역(122), 제3 측정 영역(133), 제4 측정 영역(134), 제5 측정 영역(135) 및 제6 측정 영역(136)으로 나누어 공기 오염정보 값을 측정할 수 있다. 이때, 상기 센서(120)가 나누는 측정 영역의 개수는 한정하지 아니하며, 객실(10)의 넓이에 따라 달라질 수 있다.2, the sensor 120 divides the space of each guest room 10 into a plurality of measurement areas to measure the air pollution information value of the guest room 10. As a specific example, the sensor 120 is the guest room ( 10) The space of the first measurement area 121, the second measurement area 122, the third measurement area 133, the fourth measurement area 134, the fifth measurement area 135, and the sixth measurement area ( 136) to measure the air pollution information value. In this case, the number of measurement areas divided by the sensor 120 is not limited and may vary according to the size of the guest room 10 .

또한, 상기 센서(120)는 각 측정 영역(121, 122, 123, 124, 125, 126)의 중심부에 배치되어 객실(10)의 공기 오염정보 값을 측정할 수 있으며, 중심부에 배치되는 것과 동시에 객실(10)에 승객이 존재하여도 상기 객실(10)의 공기 오염정보 값을 용이하게 측정할 수 있도록 상기 객실(10)의 천장에 배치되는 것이 바람직하다.In addition, the sensor 120 is disposed in the center of each measurement area (121, 122, 123, 124, 125, 126) to measure the air pollution information value of the guest room 10, and at the same time as being disposed in the center It is preferable to be disposed on the ceiling of the cabin 10 so that the air pollution information value of the cabin 10 can be easily measured even if there are passengers in the cabin 10 .

그리고 상기 센서(120)가 측정한 객실(10)의 공기 오염정보 값에는 미세먼지(PM 10) 값과 초미세먼지(PM 2.5) 값이 포함될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니다.In addition, the air pollution information value of the guest room 10 measured by the sensor 120 may include a fine dust (PM 10) value and an ultrafine dust (PM 2.5) value, but is not limited thereto.

더 나아가, 상기 센서(120)는 객실(10)의 공기 오염정보 값을 실시간으로 측정하며, 실시간으로 측정한 객실(10)의 공기 오염정보 값을 상기 제어부(150)로 송신한다.Furthermore, the sensor 120 measures the air pollution information value of the guest room 10 in real time, and transmits the air pollution information value of the guest room 10 measured in real time to the control unit 150 .

다시 도 1을 참조하면, 상기 데이터베이스(130)는 상기 제어부(150)가 상기 공기청정기(110)와 센서(120)의 동작을 제어하기 위한 제어정보를 저장한다.Referring back to FIG. 1 , the database 130 stores control information for the control unit 150 to control the operations of the air purifier 110 and the sensor 120 .

이때, 상기 제어정보는 상기 제어부(150)가 입력받는 것이 바람직하며, 상기 공기청정기(110)와 센서(120)의 전력을 제어하는 정보가 포함될 수 있다.In this case, the control information is preferably received by the control unit 150 , and information for controlling the power of the air purifier 110 and the sensor 120 may be included.

상기 서버(140)는 상기 제어부(150)가 상기 공기청정기(110)의 동작을 제어하기 위한 입력 변수인 공기 오염정보 값을 외부의 통신망을 통해 수신하며, 본 발명에서 외부의 통신망은 국가대기측정망(145)일 수 있다.The server 140 receives the air pollution information value, which is an input variable for the control unit 150 to control the operation of the air purifier 110, through an external communication network, and in the present invention, the external communication network is the national atmospheric measurement network (145).

이때, 상기 국가대기측정망(145)은 대기오염실태, 변화추이 및 대기환경기준 달성여부를 파악하기 위하여 대기오염물질 측정장치를 설치 및 운영하는 웹사이트로서, 철도차량 내 객실(10)에 센서를 설치하여 대기오염물질 즉, 공기 오염정보 값을 측정 및 제공한다.At this time, the national atmospheric measurement network 145 is a website that installs and operates an air pollutant measurement device to determine the air pollution status, change trend, and achievement of air environment standards. It is installed to measure and provide air pollutants, that is, air pollution information values.

이러한 상기 서버(140)는 상기 국가대기측정망(145)으로부터 공기 오염정보 값을 수신하기 위해 상기 국가대기측정망(145)에 액세스되도록 프로토콜이 설정되는 것이 바람직하다.It is preferable that the server 140 has a protocol set to access the national atmospheric monitoring network 145 in order to receive air pollution information values from the national atmospheric monitoring network 145 .

상기 제어부(150)는 상기 데이터베이스(130)로부터 수신하는 제어정보를 이용하여 상기 공기청정기(110)의 전력을 제어하며, 상기 센서(120)로부터 수신하는 객실(10)의 오염정보 값과 상기 서버(140)를 통해 수신하는 상기 국가대기측정망(145)의 공기 오염정보 값을 비교하여 상기 공기청정기(110)의 동작을 제어한다.The control unit 150 controls the power of the air purifier 110 using the control information received from the database 130 , and the pollution information value of the guest room 10 received from the sensor 120 and the server The operation of the air purifier 110 is controlled by comparing the air pollution information value of the national atmospheric measurement network 145 received through 140 .

이러한 상기 제어부(150)는 객실(10)의 공기 정화등급을 예측하여 상기 공기청정기(110)의 동작을 제어하는데, 구체적인 일 예로 상기 객실(10)의 공기 정화등급은 상기 공기청정기(110)의 공기정화 능력치를 산출하며, 상기 센서(120)로부터 수신하는 객실(10)의 공기 오염정보 값에 상기 공기정화 능력치를 적용하여 상기 객실(10)의 공기 정화등급을 예측할 수 있다.The control unit 150 predicts the air purification level of the guest room 10 and controls the operation of the air purifier 110 . As a specific example, the air purification level of the guest room 10 is the air purification level of the air purifier 110 . An air purification capability value is calculated, and the air purification level of the cabin 10 can be predicted by applying the air purification capability value to the air pollution information value of the cabin 10 received from the sensor 120 .

또한, 상기 제어부(150)는 상기 공기청정기(110)가 동작되도록 하기 위한 제1 등급과 상기 공기청정기(110)가 대기 상태로 유지되도록 하기 위한 제2 등급으로 객실(10)의 공기 정화등급을 예측한다.In addition, the control unit 150 sets the air purification grade of the guest room 10 into a first grade for operating the air purifier 110 and a second grade for maintaining the air purifier 110 in a standby state. predict

이와 같이, 객실(10)의 공기 정화등급을 제1 등급과 제2 등급으로 나누어 상기 공기청정기(110)의 동작을 제어하는 것은 상기 공기청정기(110)가 상기 객실(10)의 공기 오염정보 값과 상관없이 항시 동작되는 경우, 상기 공기청정기(110)의 전력 소비량이 증가함에 따라 운영비용이 증가하는 문제점이 있기 때문이다.In this way, the control of the operation of the air purifier 110 by dividing the air purification grade of the guest room 10 into a first grade and a second grade means that the air purifier 110 controls the air pollution information value of the guest room 10 . This is because, when the air purifier 110 is always operated, there is a problem in that the operating cost increases as the power consumption of the air purifier 110 increases.

한편, 상기 센서(120)는 객실(10)을 나눈 복수의 측정 영역에서 측정한 객실(10)의 공기 오염정보 값을 상기 제어부(150)에 송신할 때, 객실(10)의 공기 오염정보 값이 측정된 요일 정보, 시간 정보 및 분 정보를 함께 송신한다.On the other hand, when the sensor 120 transmits the air pollution information value of the guest room 10 measured in a plurality of measurement areas divided by the guest room 10 to the control unit 150 , the air pollution information value of the guest room 10 . The measured day information, time information, and minute information are transmitted together.

이에, 상기 제어부(150)는 공기정화 능력치를 상기 센서(120)로부터 수신하는 객실(10)의 공기 오염정보 값에 적용할 때, 상기 센서(120)로부터 수신하는 객실(10)의 공기 오염정보 값이 측정된 요일 정보, 시간 정보 및 분 정보를 함께 적용하여 상기 객실(10)의 공기 정화등급을 요일, 시간 및 분별로 예측한다.Accordingly, when the control unit 150 applies the air purification capability value to the air pollution information value of the guest room 10 received from the sensor 120 , the air pollution information of the guest room 10 received from the sensor 120 . The air purification level of the guest room 10 is predicted by day, hour, and minute by applying the measured day information, time information, and minute information together.

이를 통해, 상기 제어부(150)는 객실(10)의 공기 정화등급을 제1 등급으로 예측함에 따라 동작된 공기청정기(110)의 동작이 종료된 즉시, 상기 센서(120)가 측정한 상기 객실(10)의 오염정보 값에 공기정화 능력치를 적용하여 상기 객실(10)의 공기 정화등급을 예측한다.Through this, the control unit 150 predicts the air purification level of the guest room 10 as the first level, and as soon as the operation of the air purifier 110 is terminated, the The air purification level of the guest room 10 is predicted by applying the air purification capability value to the pollution information value of 10).

이때 만약, 상기 객실(10)의 공기 정화등급이 제1 등급으로 유지되는 경우, 상기 제어부(150)는 상기 공기청정기(110)의 공기질 개선 효율이 떨어진다고 판단하여 상기 공기청정기(110)의 위치정보를 확인하며, 상기 단말(160)로 상기 공기청정기(110)의 위치정보를 송신한다.At this time, if the air purification grade of the guest room 10 is maintained at the first grade, the control unit 150 determines that the air quality improvement efficiency of the air purifier 110 is low and location information of the air purifier 110 . and transmits the location information of the air purifier 110 to the terminal 160 .

그리고 상기 제어부(150)는 객실(10)의 공기 정화등급을 요일, 시간 및 분별로 예측함으로써 요일, 시간 및 분을 기준으로 하여 상기 공기청정기(110)의 동작을 제어할 수 있다.In addition, the control unit 150 may control the operation of the air purifier 110 based on the day, hour, and minute by predicting the air purification level of the guest room 10 by day, hour, and minute.

구체적인 일 예로, 상기 제어부(150)는 금요일 저녁 6시 10분에 대한 객실(10)의 공기 정화등급을 제1 등급으로 예측하는 경우, 금요일 저녁 6시 10분마다 상기 공기청정기(110)가 동작되도록 제어(또는 설정)할 수 있다.As a specific example, when the control unit 150 predicts the air purification level of the guest room 10 for 6:10 pm on Friday as the first rating, the air purifier 110 operates every Friday evening at 6:10 pm It can be controlled (or set) to be possible.

즉, 상기 제어부(150)는 동일한 요일, 시간 및 분별로 상기 공기청정기(110)의 동작을 제어함으로써, 객실(10)의 공기질 개선이 필요할 때 상기 공기청정기(110)을 동작시켜 상기 객실(10)의 공기 환경을 적절하게 관리할 수 있다.That is, the control unit 150 controls the operation of the air purifier 110 on the same day, time and minute to operate the air purifier 110 when it is necessary to improve the air quality of the guest room 10 to operate the air purifier 110 in the guest room 10 . ) of the air environment can be properly managed.

상기 단말(160)은 상기 센서(120)가 측정한 객실(10)의 공기 오염정보 값과 상기 제어부(150)가 확인한 공기청정기(110)의 위치정보를 수신하기 위한 애플리케이션이 설치되며, 상기 객실(10)의 공기 오염정보 값 및/또는 상기 공기청정기(110)의 위치정보를 표시하는 디스플레이가 구비된다.The terminal 160 is installed with an application for receiving the air pollution information value of the guest room 10 measured by the sensor 120 and the location information of the air purifier 110 confirmed by the control unit 150, the guest room A display for displaying the air pollution information value of (10) and/or the location information of the air purifier 110 is provided.

한편, 본 발명의 제어모듈(100)은 아두이노 통신을 기반으로 상기 공기청정기(110)와 센서(120)가 상기 제어부(150)를 통해 동작이 제어되도록 한다.On the other hand, the control module 100 of the present invention allows the operation of the air purifier 110 and the sensor 120 to be controlled through the control unit 150 based on Arduino communication.

구체적인 일 예로, 상기 센서(120)는 제1 아두이노 기반 제어용 기판에 구비되어 실시간으로 상기 객실의 공기 오염정보 값을 측정하며, 상기 공기청정기(110)는 상기 제1 아두이노 기반 제어용 기판과의 연결을 통해 아두이노 시리얼 통신이 이루어지도록 하기 위한 제2 아두이노 기반 제어용 기판에 구비되는 제어부(150)에 의해 동작될 때 객실(10)의 오염공기를 흡입하면서 상기 객실(10)에 깨끗한 외기를 공급할 수 있다. 이와 같이, 상기 제어부(150)는 상기 제2 아두이노 기반 제어용 기판에 구비되어 상기 공기청정기(110)와 센서(120)의 전력 및 동작을 제어할 수 있다.As a specific example, the sensor 120 is provided on the first Arduino-based control board to measure the air pollution information value of the room in real time, and the air purifier 110 communicates with the first Arduino-based control board. When operated by the control unit 150 provided on the second Arduino-based control board to enable Arduino serial communication through connection, clean outdoor air is supplied to the guest room 10 while sucking the polluted air of the guest room 10 can supply In this way, the control unit 150 may be provided on the second Arduino-based control board to control the power and operation of the air purifier 110 and the sensor 120 .

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.The detailed description of the preferred embodiments of the present invention disclosed as described above is provided to enable any person skilled in the art to make and practice the present invention. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the scope of the present invention. For example, those skilled in the art can use each configuration described in the above-described embodiments in a way in combination with each other. Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

본 발명은 본 발명의 기술적 사상 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.The present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as restrictive in all respects but as exemplary. The scope of the present invention should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention. The present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein. In addition, claims that are not explicitly cited in the claims may be combined to form an embodiment, or may be included as new claims by amendment after filing.

10: 객실,
100: 제어모듈,
110: 공기청정기,
120: 센서,
130: 데이터베이스,
140: 서버,
145: 국가대기측정망,
150: 제어부,
160: 단말.10: guest room,
100: control module,
110: air purifier,
120: sensor;
130: database;
140: server,
145: national atmospheric monitoring network,
150: control unit;
160: terminal.

Claims (10)

빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈에 있어서,
철도차량 내 객실의 오염공기를 흡입하면서 상기 객실에 깨끗한 외기를 공급하는 공기청정기;
상기 객실의 공간을 복수의 측정 영역으로 나누어 상기 객실의 공기 오염정보 값을 측정하는 센서;
상기 센서와 공기청정기의 동작을 제어하기 위한 제어정보를 저장하는 데이터베이스;
국가대기측정망에 액세스되도록 프로토콜이 설정되어 상기 국가대기측정망으로부터 공기 오염정보 값을 수신하는 서버; 및
상기 데이터베이스로부터 수신하는 상기 제어정보를 이용하여 상기 공기청정기와 센서의 전력을 제어하며, 상기 센서로부터 수신하는 상기 객실의 공기 오염정보 값과 상기 서버를 통해 수신하는 상기 국가대기측정망의 공기 오염정보 값을 비교하여 상기 공기청정기의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 공기청정기의 공기정화 능력치를 산출하며, 상기 센서로부터 수신하는 객실의 공기 오염정보 값에 상기 공기정화 능력치를 적용하여 상기 객실의 공기 정화등급을 예측하고,
상기 공기청정기가 동작되도록 하기 위한 제1 등급과 상기 공기청정기가 대기 상태로 유지되도록 하기 위한 제2 등급으로 상기 객실의 공기 정화등급을 예측하며,
상기 공기청정기의 동작이 종료된 즉시, 상기 센서가 측정한 객실의 오염정보 값에 상기 공기정화 능력치를 적용하여 상기 객실의 공기 정화등급을 예측할 때, 상기 객실의 공기 정화등급이 상기 제1 등급으로 유지되는 경우, 상기 공기청정기의 위치정보를 확인하고,
상기 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈은,
상기 센서가 측정한 객실의 공기 오염정보 값과 상기 제어부가 확인한 공기청정기의 위치정보를 수신하기 위한 애플리케이션이 설치되며, 상기 객실의 공기 오염정보 값 및/또는 상기 공기청정기의 위치정보를 표시하는 디스플레이가 구비된 단말;을 더 포함하며,
상기 센서는,
상기 복수의 측정 영역에서 측정한 객실의 공기 오염정보 값을 상기 제어부에 송신할 때, 객실의 공기 오염정보 값이 측정된 요일 정보, 시간 정보 및 분 정보를 함께 송신하고,
상기 제어부는,
상기 공기정화 능력치를 상기 센서로부터 수신하는 객실의 공기 오염정보 값에 적용할 때, 상기 센서로부터 수신하는 객실의 공기 오염정보 값이 측정된 요일 정보, 시간 정보 및 분 정보를 함께 적용하여 객실의 공기 정화등급을 요일, 시간 및 분별로 예측하며,
상기 센서는,
제1 아두이노 기반 제어용 기판에 구비되어 실시간으로 상기 객실의 공기 오염정보 값을 측정하고,
상기 제어부는,
상기 제1 아두이노 기반 제어용 기판과의 연결을 통해 아두이노 시리얼 통신이 이루어지도록 하는 제2 아두이노 기반 제어용 기판에 구비되어 상기 공기청정기와 센서의 전력 및 동작을 제어하며,
상기 국가대기측정망은,
대기오염실태, 변화추이 및 대기환경기준 달성여부를 파악하기 위하여 대기오염물질 측정장치를 설치 및 운영하는 웹사이트로서, 상기 객실에 센서를 설치하여 공기 오염정보 값을 측정 및 제공하고,
상기 센서는,
상기 객실의 공기 오염정보 값을 측정하기 용이하도록 각 측정 영역의 중심부에 배치되며,
상기 객실의 공기 오염정보 값에는,
상기 객실의 미세먼지 값과 초미세먼지 값이 포함되는 것을 특징으로 하는 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈.In the big data-based air purifier control module for railway vehicles,
an air purifier for supplying clean outside air to the passenger compartment while sucking in polluted air from the passenger compartment of the railway vehicle;
a sensor that divides the space of the guest room into a plurality of measurement areas and measures the air pollution information value of the room;
a database for storing control information for controlling operations of the sensor and the air purifier;
a server in which a protocol is set to access the national atmospheric monitoring network and receiving air pollution information values from the national atmospheric monitoring network; and
The power of the air purifier and the sensor is controlled using the control information received from the database, and the air pollution information value of the room received from the sensor and the air pollution information value of the national air quality measurement network received through the server and a control unit controlling the operation of the air purifier by comparing
The control unit is
calculating the air purification capability of the air purifier, and predicting the air purification grade of the guest room by applying the air purification capability value to the air pollution information value of the room received from the sensor;
Predicting the air purification grade of the guest room with a first grade for operating the air purifier and a second grade for maintaining the air purifier in a standby state,
Immediately after the operation of the air purifier is finished, when the air purification level of the guest room is predicted by applying the air purification capability value to the pollution information value of the room measured by the sensor, the air purification level of the room is set to the first grade If maintained, check the location information of the air purifier,
The big data-based air purifier control module for railway vehicles,
An application for receiving the air pollution information value of the room measured by the sensor and the location information of the air purifier confirmed by the control unit is installed, and a display displaying the air pollution information value of the room and/or location information of the air purifier It further includes; a terminal equipped with
The sensor is
When transmitting the air pollution information value of the guest room measured in the plurality of measurement areas to the control unit, the day information, time information, and minute information for which the air pollution information value of the room is measured are transmitted together,
The control unit is
When the air purification capability value is applied to the air pollution information value of the room received from the sensor, the day information, time information, and minute information of which the air pollution information value of the room received from the sensor is measured together is applied to air in the room Predict the purification level by day, hour and minute,
The sensor is
It is provided on the first Arduino-based control board to measure the air pollution information value of the room in real time,
The control unit is
It is provided on the second Arduino-based control board to enable Arduino serial communication through connection with the first Arduino-based control board to control the power and operation of the air purifier and the sensor,
The national atmospheric measurement network,
A website that installs and operates an air pollutant measuring device to determine the actual air pollution status, change trend, and achievement of air environment standards. A sensor is installed in the guest room to measure and provide air pollution information;
The sensor is
It is arranged in the center of each measurement area to easily measure the air pollution information value of the room,
In the air pollution information value of the room,
Big data-based air purifier control module for railway vehicles, characterized in that the fine dust value and ultra-fine dust value of the cabin are included. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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