KR102400318B1 - 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈 및 모니터링 시스템 - Google Patents

빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈 및 모니터링 시스템 Download PDF

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박병현
최진식
박미정
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Abstract

본 발명은 철도차량 내 객실의 오염 원인이 되는 객실의 오염정보 값에 따라 공기청정기의 동작을 제어하고, 객실의 오염정보 값을 3D 그래픽으로 모니터링할 수 있는 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈 및 모니터링 시스템에 관한 것으로, 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; 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; 및 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 구비되고, 상기 객실의 공기 오염정보를 3D 그래픽의 구체로 표시하는 단말;을 포함할 수 있다.

Description

빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈 및 모니터링 시스템{Air purifier control module and monitoring system for railway vehicles based on big data}
본 발명은 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈 및 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도차량 내 객실의 오염 원인이 되는 객실의 오염정보 값에 따라 공기청정기의 동작을 제어하고, 객실의 오염정보 값을 3D 그래픽으로 모니터링할 수 있는 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈 및 모니터링 시스템에 관한 것이다.
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.
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.
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.
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.
공기조화방식으로는 냉방과 난방의 독립적 공급 형태에서 난방의 부분적 온도제어방식으로 진전되어 왔으나, 환기와 관련한 총괄제어나 난방열 공급의 부분제어 등은 현재 상용화되어 있지 않다.
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.
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.
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.
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.
이에 따라, 객실의 공기 환경을 적절하게 관리하여 객실의 쾌적성을 유지하면서 승객의 건강을 보호할 수 있는 공기청정기의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-2189049(2020.12.03 등록) 대한민국 등록특허 제10-2171414호(2020.10.22 등록)
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 제어모듈 및 모니터링 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 철도차량의 운행 관리자가 객실의 공기 환경을 용이하게 확인할 수 있도록, 객실의 오염정보 값을 3D 그래픽으로 모니터링할 수 있는 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈 및 모니터링 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
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.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈 및 모니터링 시스템은, 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; 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; 및 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 구비되고, 상기 객실의 공기 오염정보를 3D 그래픽의 구체로 표시하는 단말;을 포함할 수 있다.
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.
또한, 본 발명은 철도차량의 운행 관리자가 객실의 공기 환경을 용이하게 확인할 수 있도록 객실의 공기 오염정보 값을 3D 그래픽으로 출력하여 편의성을 향상시킬 수 있다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈 및 모니터링 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기 및 센서의 사용상태도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말로부터 3D 그래픽으로 출력되는 객실의 공기 오염정보 값의 일 예이다.
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.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"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.
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.
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.
본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈 및 모니터링 시스템(100)(이하에서는 '모니터링 시스템(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.
상기 모니터링 시스템(100)은 상기 객실(10)의 공기 환경을 관리하기 위한 장치가 구비되며, 상기 모니터링 시스템(100)에 구비된 장치는 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈 및 모니터링 시스템의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 상기 모니터링 시스템(100)은 공기청정기(110), 센서(120), 데이터베이스(130), 서버(140), 제어부(150) 및 단말(160)이 구비된다.
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.
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.
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.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기 및 센서의 사용상태도이다.
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.
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.
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.
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.
다시 도 1을 참조하면, 상기 데이터베이스(130)는 상기 제어부(150)가 상기 공기청정기(110)와 센서(120)의 동작을 제어하기 위한 제어정보를 저장한다.
이때, 상기 제어정보는 상기 제어부(150)가 입력받는 것이 바람직하며, 상기 공기청정기(110)와 센서(120)의 전력을 제어하는 정보가 포함될 수 있다.
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.
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.
이러한 상기 서버(140)는 상기 국가대기측정망(145)으로부터 공기 오염정보 값을 수신하기 위해 상기 국가대기측정망(145)에 액세스되도록 프로토콜이 설정되는 것이 바람직하다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
본 발명에서, 상기 단말(160)은 철도차량의 운행 관리자가 상기 센서(120)가 측정한 객실(10)의 공기 오염정보 값을 확인(모니터링)할 수 있도록 마련되는데, 상기 철도차량의 운행 관리자가 상기 객실(10)의 공기 오염정보 값을 용이하게 확인할 수 있도록, 상기 단말(160)의 애플리케이션이 상기 객실(10)의 공기 오염정보 값을 3D 그래픽으로 출력하는 방식은 다음과 같다.
상기 철도차량의 운행 관리자가 상기 단말(160)에 설치된 애플리케이션을 통해 상기 객실(10)의 공기 오염정보 값을 확인하는 경우, 상기 애플리케이션은 상기 객실(10)의 공기 오염정보 값을 요일, 시간 및 분을 기준으로 하여 대분류로 분할할 수 있다. 그 후, 상기 애플리케이션은 상기 디스플레이에 표시된 요일, 시간 및 분류 중 적어도 하나의 대분류에 상기 철도차량의 운행 관리자로부터 신호가 입력되는 경우, 상기 신호가 입력된 요일, 시간 및 분 중 적어도 하나의 대분류를 통해 필터링된 객실(10)의 공기 오염정보 값을 각각 비례하는 높이의 돌출부들이 형성된 3D 그래픽의 구체(1600)로 출력(표시)되도록 하는데, 구체적인 일 예는 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말로부터 3D 그래픽으로 출력되는 객실의 공기 오염정보 값의 일 예이다.
도 3을 참조하면, 구체적인 일 예의 3D 그래픽의 구체(1600)는 요일별로 객실(10)의 공기 오염정보 값을 복수의 돌출부인 제1 돌출부(1610), 제2 돌출부(1620) 및 제3 돌출부(1630)로 표시하고, 이를 서로 비교하면 금요일의 객실(10) 공기 오염정보 값을 표시하는 제1 돌출부(1610)의 높이가 가장 낮고, 화요일의 객실(10) 공기 오염정보 값을 표시하는 제3 돌출부(1630)의 높이가 가장 높을 수 있다. 이때, 상기 제1 돌출부(1610)와 월요일의 객실 공기 오염정보 값을 표시하는 제2 돌출부(1620)를 비교하면, 상기 제2 돌출부(1620)의 높이가 더 높고 그에 따라 상기 제2 돌출부(1620)에 형성된 구멍(1620a)의 크기가 상기 제1 돌출부(1610)에 형성된 구멍(1610a)의 크기보다 더 큰 것을 확인할 수 있다.
본 발명에서, 상기 제1, 2, 3 돌출부(1610, 1620, 1630)에 구멍(1610a, 1620a, 1630a)이 형성되는 것은 상기 제1 돌출부(1610)와 제2 돌출부(1620)가 돌출된 방향이 디스플레이로부터 나오는 방향인 경우에 3D 그래픽임에도 불구하고 직관적인 높이 비교가 어려울 수 있는데, 이때, 상기 구멍(1610a, 1620a, 1630a)의 크기를 비교하는 것이 큰 도움이 될 수 있기 때문이다.
더 나아가, 상기 제1, 2, 3 돌출부(1610, 1620, 1630)를 통해 표시될 객실(10)의 공기 오염정보 값의 단위는 ㎍/m3일 수 있으며, 이에 따라 상기 애플리케이션을 통해 출력된 각 돌출부는 ㎍/m3의 값에 따라 비례하는 높이로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 모니터링 시스템(100)은 아두이노 통신을 기반으로 상기 공기청정기(110)와 센서(120)가 상기 제어부(150)를 통해 동작이 제어되도록 한다.
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.
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.
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.
10: 객실,
100: 모니터링 시스템,
110: 공기청정기,
120: 센서,
130: 데이터베이스,
140: 서버,
145: 국가대기측정망,
150: 제어부,
160: 단말,
1600: 3D 그래픽의 구체,
1610, 1620, 1630: 돌출부.

Claims (10)

  1. 빅데이터 기반 철도차량용 공기청정기 제어모듈 및 모니터링 시스템에 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;
    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; 및
    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 구비되고, 상기 객실의 공기 오염정보를 3D 그래픽의 구체로 표시하는 단말;을 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 공기청정기의 공기정화 능력치를 산출하며, 상기 센서로부터 수신하는 객실의 공기 오염정보 값에 상기 공기정화 능력치를 적용하여 상기 객실의 공기 정화등급을 예측하며,
    상기 공기청정기가 동작되도록 하기 위한 제1 등급과 상기 공기청정기가 대기 상태로 유지되도록 하기 위한 제2 등급으로 상기 객실의 공기 정화등급을 예측하고,
    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 확인하며,
    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 애플리케이션은,
    상기 객실의 공기 오염정보 값을 요일, 시간 및 분을 기준으로 하여 대분류로 분할하고, 상기 디스플레이에 표시된 요일, 시간 및 분류 중 적어도 하나의 대분류에 상기 철도차량의 운행 관리자로부터 신호가 입력되는 경우, 상기 신호가 입력된 요일, 시간 및 분 중 적어도 하나의 대분류를 통해 필터링된 객실의 공기 오염정보 값을 각각 비례하는 높이의 돌출부가 하나 이상 형성된 3D 그래픽의 구체로 출력하며, 상기 3D 그래픽의 구체로 표시될 상기 객실의 공기 오염정보 값의 단위는 ㎍/m3임에 따라, 상기 돌출부가 ㎍/m3의 값에 따라 비례하는 높이로 형성되도록 하고,
    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 및 모니터링 시스템.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100122995A (ko) * 2009-05-14 2010-11-24 서울특별시도시철도공사 철도차량용 공기조화 제어 시스템 및 방법
KR102027753B1 (ko) * 2019-04-22 2019-11-04 설진길 차량용 내부공기 청결 및 환기시스템을 이용한 차량 내부 환기 방법
KR102171414B1 (ko) 2019-12-30 2020-10-28 주식회사 에어콕 미세먼지 및 초미세먼지를 포함하는 공기질 관리를 위한 플랫폼 시스템
KR20200126470A (ko) * 2019-04-29 2020-11-09 주식회사 디에이피 미세먼지 관리 시스템
KR102189049B1 (ko) 2019-07-17 2020-12-09 주식회사 에코플레이 실내 및 실외에서의 오염물질 노출량을 측정하는 방법 및 장치
KR20200141406A (ko) * 2019-06-10 2020-12-18 서울대학교산학협력단 미세먼지 측정 데이터를 3d 그래픽으로 표시하는 방법 및 이를 수행하기 위한 장치
KR20210103018A (ko) * 2020-02-12 2021-08-23 한남대학교 산학협력단 차량용 미세먼지 관리 장치, 시스템 및 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100122995A (ko) * 2009-05-14 2010-11-24 서울특별시도시철도공사 철도차량용 공기조화 제어 시스템 및 방법
KR102027753B1 (ko) * 2019-04-22 2019-11-04 설진길 차량용 내부공기 청결 및 환기시스템을 이용한 차량 내부 환기 방법
KR20200126470A (ko) * 2019-04-29 2020-11-09 주식회사 디에이피 미세먼지 관리 시스템
KR20200141406A (ko) * 2019-06-10 2020-12-18 서울대학교산학협력단 미세먼지 측정 데이터를 3d 그래픽으로 표시하는 방법 및 이를 수행하기 위한 장치
KR102189049B1 (ko) 2019-07-17 2020-12-09 주식회사 에코플레이 실내 및 실외에서의 오염물질 노출량을 측정하는 방법 및 장치
KR102171414B1 (ko) 2019-12-30 2020-10-28 주식회사 에어콕 미세먼지 및 초미세먼지를 포함하는 공기질 관리를 위한 플랫폼 시스템
KR20210103018A (ko) * 2020-02-12 2021-08-23 한남대학교 산학협력단 차량용 미세먼지 관리 장치, 시스템 및 방법

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