KR102477275B1

KR102477275B1 - 공기작동식 통행차단장치

Info

Publication number: KR102477275B1
Application number: KR1020200131999A
Authority: KR
Inventors: 김현숙; 전인재
Original assignee: 김현숙
Priority date: 2020-10-13
Filing date: 2020-10-13
Publication date: 2022-12-13
Also published as: KR20220048750A

Abstract

본 발명은 하상도로나 지하차도 등의 차도 출입구 측에 설치되어 하천의 범람이나 차도의 침수 발생시 차량의 통행을 차단하기 위한 통행차단장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 통행차단장치는 침수 위험이 있는 차도의 출입구에서 차량의 출입을 통제하는 통행차단장치에 있어서, 차도의 출입구 일측에 설치되어, 에어 실린더(111)의 구동에 따라 차단바(120)를 회동시켜 차도를 차단 또는 개방하는 차단기(100)와; 차도 또는 차도 주변에 설치되어 수위를 측정하는 수위센서(10)와; 상기 수위센서(10)를 통하여 측정되는 차도 수위 정보에 따라, 차단기(100)에 구비된 에어 실린더(111)에 에어를 공급하여 차단기(100)의 출입구 차단 또는 개방 동작을 제어하는 현장 제어반(200)과; 상기 현장 제어반(200)과 통신을 수행하여 차단기(100)의 상태를 감시하고 관리하는 원격제어관리시스템(300);을 포함하여 이루어져, 하상도로나 지하차도의 침수 상황에도 감전이나 누전으로 인한 사고와 고장 또는 오동작 발생을 방지할 수 있도록 제공된다.

Description

공기작동식 통행차단장치 {An Air operated barricade}

본 발명은 하상도로나 지하차도 등의 차도 출입구 측에 설치되어 하천의 범람이나 차도의 침수 발생시 차량의 통행을 차단하기 위한 것으로, 특히 차단바의 회동 동작을 에어 실린더에 의해 이루어질 수 있도록 하여 감전이나 누전으로 인한 사고와 고장 또는 오동작 발생을 방지할 수 있도록 하는 공기작동식 통행차단장치에 관한 것이다.

하상도로나 지하차도 등 침수 우려가 있는 차도는 하천이나 하수의 범람으로 인해 통행이 불가능하게 되는 상황이 발생하게 되는바, 이와 같은 상황이 발생할 경우 차량의 진입을 차단하기 위한 통행차단장치가 차도의 출입구 측에 설치되어 운용되고 있다.

차도 출입구 측에 설치되는 통행차단장치는 주차장 등에서 사용되고 있는 일반적인 바리케이드, 즉 차단바를 전기 구동식 모터에 의해 회동시켜 출입구를 차단 또는 개방시키는 방식으로 이루어져 있다. 하지만, 이러한 전기 구동식 통행차단장치는 바리케이드 자체가 침수될 경우 오동작이 되거나 고장이 발생할 우려가 매우 높다는 문제점이 있었다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0255636호 (2001.11.15. 등록) 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0089137호 (2016.07.27. 공개)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 하상도로나 지하차도 등의 차도 출입구 측에 설치되는 통행차단장치가 침수상황에도 고장이나 오동작이 발생하지 않도록 함은 물론, 별도의 상용전원을 인입하지 않고도 태양광을 에너지원으로 사용하여 독립적으로 운용가능하도록 함으로써 번거로운 상용전원의 인입공사 및 허가절차를 생략할 수 있도록 하는 통행차단장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 통행차단장치는 침수 위험이 있는 차도의 출입구에서 차량의 출입을 통제하는 통행차단장치에 있어서, 차도의 출입구 일측에 설치되어, 에어 실린더의 구동에 따라 차단바를 회동시켜 차도를 차단 또는 개방하는 차단기와; 차도 또는 차도 주변에 설치되어 수위를 측정하는 수위센서와; 상기 수위센서를 통하여 측정되는 차도 수위 정보에 따라, 차단기에 구비된 에어 실린더에 에어를 공급하여 차단기의 출입구 차단 또는 개방 동작을 제어하는 현장 제어반과; 상기 현장 제어반과 통신을 수행하여 차단기의 상태를 감시하고 관리하는 원격제어관리시스템;을 포함한다.

여기서, 상기 차단기는 에어 실린더의 구동을 통해 차도 출입구를 측면에서 차단 또는 개방하도록 회동되는 차단바와, 상기 현장 제어반으로부터 공급되는 에어를 통해 에어 실린더를 구동하여 차단바를 회동시키는 차단기 함체를 포함하되, 상기 차단기 함체에 구비된 에어 실린더는 차단바의 일측과 축 결합하여, 일측에서 에어가 주입되면 일측방향으로 차단바를 회전시키고, 타측에서 에어가 주입되면 반대방향으로 차단바를 회전시키는 180도 에어 회전 실린더로 이루어져, 현장 제어반의 에어 공급에 따라 차단바의 회동 동작을 제어하게 된다.

또한, 상기 차단바는 일측이 차단기 함체의 내측에 구비된 에어 실린더에 축 결합되어 에어 실린더의 동작에 따라 회동되는 회동부재와, 상기 회동부재의 타측에 연장 형성되어 충격에 의한 휘어짐 및 복원 기능을 갖는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 타측에 연결되어 출입구를 차단 또는 개방하는 차단봉을 포함한다.

상기 차단봉에는 일단이 차단봉에 회전 가능하도록 힌지 결합되어, 차단봉이 출입구 개방 상태로 수직으로 올라가 있는 경우에는 수직 상태를 유지하여 차단봉과 나란히 정렬되고, 차단봉이 수평으로 회동되어 출입구를 차단하는 경우 차단봉에서 회동하여 지면에 닿게 되어 차단봉을 지상으로부터 지지하며 진입금지 안내를 시각적으로 표시하는 안내판이 복수개 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 현장 제어반은 지면에 고정 설치되는 함체 내측에 설치되어 차단기에 에어를 공급하는 에어 컴프레서와, 상기 원격제어관리시스템과 통신을 수행하는 통신부와, 상기 에어 컴프레서를 통하여 차단기의 출입구 차단 동작을 제어하는 컨트롤러와, 현장 제어반과 차단기의 동작 전원을 공급하는 전원부를 포함하되, 상기 전원부는 함체 상부에 설치되는 태양광 패널과, 상기 태양광 패널을 통하여 생산되는 전원을 저장하는 배터리를 포함한다.

여기서, 상기 현장 제어반의 컨트롤러는 차도 또는 차도 주변에 설치된 수위센서로부터 수위 정보를 전송받아, 수위가 차도 침수 기준 수위 이상이 되는 경우 차단기가 출입구를 차단시키도록 에어 컴프레서를 통하여 차단기에 에어를 공급하고, 수위가 안전 수위 이하로 떨어지는 경우 차단기가 출입구를 개방시키도록 에어 컴프레서를 통하여 차단기에 에어를 공급하며, 상기 통신부를 통하여 원격제어관리시스템에 차단기의 동작 및 제어 상태를 전송하고, 원격제어관리시스템으로부터 차단기 제어 신호가 수신되면 수신된 제어 신호에 따라 차단기의 동작을 제어하게 된다.

본 발명에 따른 통행차단장치는 차단바의 회동 동작을 에어 실린더에 의해 이루어질 수 있도록 하여 하상도로나 지하차도의 침수 상황에도 감전이나 누전으로 인한 사고와 고장 또는 오동작 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 태양광을 에너지원으로 사용함으로써 상용전원의 인입공사 및 허가절차에 따른 번거로운 과정을 생략할 수 있어, 설치 및 운영이 간단하게 독립적으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 따른 통행차단장치의 전체적인 설치 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 차단기의 출입구 개방 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 차단기의 출입구 개방 측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 차단기의 출입구 차단 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 차단기의 출입구 차단 측단면도,
도 6은 본 발명에 따른 차단기의 출입구 차단 평면도,
도 7은 본 발명에 따른 차단기에 구비된 차단봉의 탄성부재가 차량의 부딪침에 의해 휘어진 상태 일례,
도 8은 본 발명에 따른 현장 제어반의 블록 구성도,
도 9는 본 발명에 따른 통행차단장치를 통하여 차단기의 동작이 제어되는 과정을 나타낸 흐름도이다.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통행차단장치의 전체적인 설치 개념도를 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 통행차단장치(1)는 하상도로 또는 지하차도 등과 같이 침수 위험이 있는 차도의 출입구 일측에 설치되는 차단기(100)와, 하상도로 또는 지하차도 등의 차도에 설치되는 수위센서(10)와, 상기 수위센서(10)를 통하여 측정되는 수위 정보에 따라 차단기(100)의 동작을 제어하는 현장 제어반(200)과, 상기 현장 제어반(200)과 통신을 수행하여 차단기(100)의 상태를 감시하고 제어하는 원격제어관리시스템(300)을 포함하여 이루어진다.

상기 현장 제어반(200)은 수위센서(10)를 통하여 측정되는 차도의 수위 정보를 분석하여 차단기(100)의 동작을 제어하게 되는데, 차도의 침수 우려가 없는 경우에는 차단기(100)를 출입구 개방 상태로 유지시키고, 차도의 침수 우려가 있는 경우 차단기(100)를 출입구 차단 상태로 유지시키게 된다. 본 발명에서는 차단기(100)에 에어 실린더가 설치되어, 에어 실린더의 구동에 따라 차단기(100)가 출입구를 차단 또는 개방시키게 되는데, 현장 제어반(200)은 차단기(100)에 구비된 에어 실린더의 에어 공급을 제어하여 차단기(100)의 출입구 차단 또는 개방 동작을 제어하게 된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차단기의 출입구 개방 정면도이고, 도 3은 차단기의 출입구 개방 측단면도를 나타낸 것이다. 또한, 도 4는 차단기의 출입구 차단 정면도이고, 도 5는 차단기의 출입구 차단 측단면도이며, 도 6은 차단기의 출입구 차단 평면도를 나타낸 것이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 하상도로나 지하차도 등의 차도 출입구 일측에 설치되는 차단기(100)는 강우 등에 의해 차도의 침수가 우려되는 경우 현장 제어반(200)의 제어에 따라 출입구를 차단시켜 차량의 통행을 제한하게 되는데, 이 차단기(100)는 에어 실린더(111)의 동작을 통해 출입구를 개방 또는 차단하도록 회동되는 차단바(120)와, 현장 제어반(200)으로부터 공급되는 에어를 통해 에어 실린더(111)를 구동하여 차단바(120)를 회동시키는 차단기 함체(110)를 포함하여 이루어진다.

상기 차단기 함체(110) 내측에는 현장 제어반(200)으로부터 에어를 공급받아 구동하는 에어 실린더(111)가 구비되어 있는데, 이 에어 실린더(111)의 축(111a)은 차단바(120)의 일측과 축 결합하여 현장 제어반(200)의 제어에 따라 차단바(120)의 회동 동작을 제어하게 된다. 본 발명의 실시 예에서 상기 에어 실린더(111)는 180도 에어 회전 실린더가 적용되어 양쪽으로 사용 가능하도록 함으로써, 일측에서 에어가 주입되면 일측방향으로 축(111a)이 회전하고, 타측에서 에어가 주입되면 반대방향으로 축(111a)이 회전하여, 차단기(100)의 회동 동작을 제어하게 된다. 즉, 이 차단기 함체(110)에 구비된 에어 실린더(111)는 현장 제어반(200)의 제어에 따라, 차도가 침수되거나 침수 우려가 있는 경우 차단바(120)를 수평 상태로 회동시켜 출입구를 차단하고, 침수 상황이 해제되면 차단바(120)를 수직 상태로 회동시켜 출입구를 개방하게 된다.

한편, 상기 차단기 함체(110)에는 감지센서(112)가 구비되어 차단기 함체(110)가 물에 잠기는 경우 이를 감지하여 현장 제어반(200)에 전송하게 된다. 현장 제어반(200)은 감지센서(112)를 통하여 차단기 함체(110)가 물에 잠기는 것으로 판단되면, 에어 실린더(111)를 통하여 차단기(100)를 출입구 개방 상태(수직 상태)로 회동시킴으로써 차단기(100)가 출입구 차단 상태(수평 상태)를 유지할 경우 물살에 의해 차단기(100)가 망실되는 것을 방지하게 된다. 본 발명의 실시 예에서 상기 감지센서(112)는 플로팅 타입의 수위 감지센서로 이루어지며, 함체(210)의 상부 내측에 설치된다.

또한, 차단기 함체(110)의 상단에는 차단기(100)의 출입구 차단에 따라 차도가 침수되어 출입구가 차단됨을 외부로 경고하는 경보수단(113)이 설치되는데, 경보수단(113)은 현장 제어반(200)의 제어에 따라 경보음 즉, 사이렌 신호와 아울러 위험을 음성으로 알리는 것은 물론, 경광등을 통해 시각적으로도 외부에 위험 신호를 송출할 수 있다. 상기 경광등은 수위에 따라 단계적으로 색상을 다르게 표시하여 차량 운전자가 시각적으로 위험 상태의 경중을 쉽게 파악할 수 있도록 할 수도 있다.

상기 차단바(120)는 일측이 차단기 함체(110) 내측에 구비된 에어 실린더(111)와 축 결합하여 에어 실린더(111)의 구동에 따라 회동 가능하게 지지되는데, 이 차단바(120)는 차단기 함체(110)의 에어 실린더(111)에 축 결합되어 회동되는 회동부재(121)와, 상기 회동부재(121)의 타측에 연장 형성되는 탄성부재(122)와, 상기 탄성부재(122)의 타측에 연결되는 차단봉(123)을 포함한다.

상기 회동부재(121)는 차단기 함체(110) 내측에 구비된 에어 실린더(111)의 구동을 통해 회동됨으로써, 차단봉(123)을 수직 상부로 회동시켜 출입구를 개방시키거나 수평으로 회동시켜 출입구를 차단시킬 수 있도록 한다. 이때, 이 회동부재(121)의 회동 각도는 상부 수직에서 일측 수평까지 90도로 제한되는 것이 바람직하다. 상기 회동부재(121)에는 회동부재(121)의 회동에 따른 차단바(120)의 기울기를 검출하는 기울기 센서(121a)가 설치되는데, 이 기울기 센서(121a)는 차단바(120)의 기울기 각도를 검출하여 현장 제어반(200)에 전송하게 되며, 현장 제어반(200)은 기울기 센서(121a)로부터 전송된 차단바(120)의 기울기 정보를 통해 차단기(100) 동작 상태를 파악하게 된다. 즉, 현장 제어반(200)은 에어 공급을 통해 차단바(200)의 회동 신호를 전송한 후, 일정 시간 경과 후에도 기울기 센서(121a)로부터 이에 해당하는 기울기 변경 신호가 수신되지 않으면, 차단기(200)가 오작동한 것으로 파악하여 차단바(120)를 원상 복귀 시킨 후, 다시 에어 공급을 통해 차단바(200)의 회동 신호를 전송하게 된다.

상기 회동부재(121)와 차단봉(123)을 연결하는 탄성부재(122)는 탄성 판이나 고무 등 휘어진 후 복원이 가능한 탄성을 갖는 재질로 형성되어, 차단봉(123)이 출입구를 차단시켰을 때 차량 등에 의해 부딪히는 경우 차단봉(123)이 휘어져 충격을 흡수함으로써 차단봉(123) 및 차량의 파손을 방지하는 역할을 하게 된다. 도 7은 차량 등의 부딪침에 의해 탄성부재(122)가 휘어진 상태 일례를 나타낸 것이다. 상기 탄성부재(122)에는 휘어짐 검출센서(122a)가 설치되는데, 이 휘어짐 검출센서(122a)는 탄성부재(122)의 휘어짐 상태를 검출하여 현장 제어반(200)에 전송함으로써 현장 제어반(200)에서 차단바(120)의 차량 충동 상황을 파악할 수 있도록 한다. 한편, 탄성부재(122)에 휘어짐이 발생하였다가 복원될 때 서서히 복원되도록 하는 댐퍼(damper)(122b)가 차단기 함체(110) 내측에 설치되는데, 이 댐퍼(122b)는 현장 제어반(200)의 제어에 의해 작동하는 에어 실린더로 구성되어 탄성부재(122)의 급격한 복원에 따른 차단봉(123)의 타격에 의해 차량이 파손되는 것을 방지하게 해준다. 본 발명의 실시 예에서 상기 댐퍼(122b)는 출입구 차단 상태에 있는 탄성부재(122)의 측면에서 차단기 함체(110) 내측에 설치되어, 휘어짐 검출센서(122a)에 의해 탄성부재(122)가 휘어짐이 감지되면 현장 제어반(200)으로부터 공급되는 에어에 의해 댐퍼(122b)가 구동되어 탄성부재(122)의 복원이 서서히 이루어지도록 한다.

상기 차단봉(123)은 강우에 의한 침수 발생시 하상도로나 지하차도의 출입구를 막는 역할을 하게 되는데, 이 차단봉(123)에는 차단봉(123)이 수평으로 회동되어 출입구를 차단하는 경우 차단봉(123)을 지상으로부터 지지하는 동시에 진입금지 안내를 제공하는 안내판(124)이 설치된다. 상기 안내판(124)은 차단봉(123)에 소정 간격으로 이격되어 복수개 설치되는데, 이 안내판(124)은 일단이 차단봉(123)에 회전 가능하도록 힌지 결합되어 지상으로부터 수직 상태를 유지하게 된다. 즉, 안내판(124)은 차단봉(123)이 수직으로 올라가 있는 경우에는 수직 상태를 유지하여 차단봉(123)과 나란히 정렬되고, 차단봉(123)이 수평으로 회동된 경우에는 차단봉(123)에서 수직 하향 방향으로 회동하여 지상으로부터 수직 상태를 유지하게 된다. 이때, 안내판(124)의 길이를 수평으로 회동된 차단봉(123)에서 지상까지의 거리로 제작하여, 안내판(124)이 수직 상태로 지면에 밀착되어 차단봉(123)을 지지하도록 함으로써 차단봉(123)의 처짐을 방지하여 차단봉(123)이 안정적으로 수평 상태를 유지하게 된다. 또한, 안내판(124)에는 위험 안내표시, 예를 들면 X, 위험, 진입금지 등과 같은 안내 문구를 시각적으로 표시하여 차량의 탑승자가 이를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 안내판(124)이 설치되는 차단봉(123)에는 LED 조명(125)을 설치하여, 차단봉(123)이 수평으로 회동하여 출입구를 차단하는 경우 점등 또는 점멸되도록 함으로써 차량의 운전자가 진입 금지를 확인할 수 있도록 하한. 또한, 차단봉(123)에 근접센서(126)를 설치하여, 수평으로 회동된 차단봉(123)에 차량이 근접하는 경우 이를 감지하여 현장 제어반(200)에 전송하고, 현장 제어반(200)은 차량 접근이 확인되는 경우 경보수단(113)을 통해 차량 진입금지 안내 방송을 하게 된다. 상기 LED 조명(125) 및 근접센서(126)는 침수되는 경우에도 정상적으로 동작할 수 있는 방수형으로 제작되며, 설치 위치는 차량의 접근 방향에 따라 적절히 변경될 수 있다.

한편, 차단기 함체(110)에 설치된 감지센서(112)에 의해 차단기 함체(110)가 침수되는 것으로 판단되면, 현장 제어반(200)은 출입구 차단 상태의 차단봉(123)을 출입구 개방 상태로 회동시켜 침수에 의해 차단봉(123)이 망실되는 것을 방지하게 된다. 이때 수직 상태로 변경된 차단봉(123)에는 지상으로부터 높이, 즉 침수시 수위를 확인할 수 있는 수위 표시가 되어 있는 것이 바람직한데, 이 수위 표시는 차단봉(123)에 표시되거나 차단봉에 결합된 안내판(124)에 표시될 수 있다.

상기 현장 제어반(200)은 수위센서(10)로부터 수위 정보를 제공받아 하상도로나 지하차도 등의 차도 침수 위험이 있는 경우, 에어 공급관을 통해 차단기(100)에 구비된 에어 실린더(111)에 에어를 공급하여 차단기(100)의 동작을 제어하게 된다. 또한, 현장 제어반(200)은 차도에 설치된 수위센서(10)와 차단기(100)에 전원을 공급하며, 각 센서를 통하여 감지되는 신호를 전송받아 차단기(100)의 동작을 제어하게 된다. 이때, 현장 제어반(200)은 강우에 의해 차단기(100)가 물에 잠기더라도 차단기(100)의 동작을 안정적으로 제어해야 하기 때문에, 차단기(100)로부터 이격되어 강우에 의해 침수되지 않는 위치에 설치된다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 현장 제어반의 블록 구성도를 나타낸 것으로, 현장 제어반(200)은 지면에 고정 설치되는 함체(210) 내측에 설치되어 차단기(100)에 에어를 공급하는 에어 컴프레서(211)와, 원격제어관리시스템(300)과 통신을 수행하는 통신부(212)와, 에어 컴프레서(211)를 통하여 차단기(100)의 동작을 제어하는 컨트롤러(213)와, 현장 제어반(200)과 차단기(100) 및 수위센서(10)의 동작 전원을 공급하는 전원부(214)를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 실시 예에서 상기 전원부(214)는 함체(210) 상부에 설치되는 태양광 패널(214a)과, 상기 태양광 패널(214a)을 통하여 생산되는 전원을 저장하는 배터리(214b)를 포함하여 이루어진다. 상기 태양광 패널(214a)과 배터리(214b)는 현장 제어반(200)이 별도의 상용전원을 인입하지 않고도 독립적으로 운용이 가능하도록 하기 위한 전원공급장치로 사용되는바, 청천시 충분한 태양광을 받아 딥사이클 방식의 배터리(214b)에 저장하고, 평상시에는 최소한의 대기전력소모상태를 유지하며, 호우시 및 장마철 등에만 대부분의 전력을 사용하게 한다면 별도의 상용전원을 도입하는 공사를 하지 않아도 독립적인 운용이 가능하다. 상기 태양광 패널(214a)에 의해 생성되어 배터리(214b)에 저장되는 전원은 컨트롤러(213)의 제어에 따라 차도에 설치된 수위센서(10)와 차단기(100)에 설치된 각 센서 및 LED 조명(125), 경보수단(113) 등에 동작 전원을 공급하게 된다.

현장 제어반(200)의 컨트롤러(213)는 차도에 설치된 침수 감지용 수위센서(10)로부터 수위 정보를 전송받아 이를 원격제어관리시스템(300)에 전송하며, 수위센서(10)를 통하여 감지되는 수위가 침수 기준 수위 이상이 되는 경우 에어 컴프레서(211)를 통하여 차단기(100)에 에어를 공급하여 차단기(100)가 출입구를 차단시킬 수 있도록 제어한다. 한편, 수위가 안전 수위 이하로 떨어지는 경우 에어 컴프레서(211)를 통하여 차단기(100)에 에어를 공급하여 차단기(100)가 출입구를 개방시킬 수 있도록 제어한다. 또한, 전원부(214)를 통해 수위센서(10) 및 차단기(100)에 전원을 공급하며, 차단기 함체(110)에 구비된 감지센서(112)로부터 차단기 함체(110) 침수 감지 정보가 수신되면, 에어 컴프레서(211)를 통하여 차단기(100)에 에어를 공급하여 차단기(100)가 출입구를 개방한 상태를 유지하도록 제어하게 된다. 또한, 차단기(100)의 탄성부재(122)에 설치된 휘어짐 검출센서(122b)로부터 탄성부재(122)의 휘어짐 검출 신호가 수신되면, 댐퍼(122b)에 에어를 공급하여 구동시킴으로써 댐퍼(122b)에 의해 탄성부재(122)의 복원이 서서히 이루어지도록 제어하게 된다.

한편, 상기 현장 제어반(200)의 컨트롤러(213)는 통신부(212)를 통하여 유선 또는 무선을 통해 원격제어관리시스템(300)에 차단기(100)의 동작 및 제어 상태를 전송하며, 원격제어관리시스템(300)으로부터 차단기 제어 신호가 수신되면, 수신된 제어 신호에 따라 차단기(100)의 동작을 제어하게 된다.

원격제어관리시스템(300)은 현장 제어반(200)과 통신을 수행하면서 차단기(100)의 동작 상태를 감시하고 관리하는 시스템으로, 이 원격제어관리 시스템으로 현장 제어반(200)으로부터 전송되는 현장 제어반(200) 및 차단기(100)의 동작 상태를 모니터링하며, 필요한 경우 현장 제어반(200)에 차단기 동작 제어 신호를 전송하여 차단기(100)의 동작을 원격에서 제어하게 된다.

이하, 상기의 구성으로 이루어진 통행차단장치(1)를 통하여 차단기(100)의 동작이 제어되는 과정에 대하여 설명하기로 한다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 통행차단장치를 통하여 차단기의 동작이 제어되는 과정을 나타낸 흐름도이다.

단계 S100 : 먼저, 하상도로 또는 지하차도와 같이 침수가 우려되는 차도의 일측에 설치되는 차단기(100)는 평소 출입구를 개방하는 상태를 유지하며, 현장 제어반(200)은 차도에 설치된 수위센서(10)로부터 도로 수위 정보를 실시간으로 전송받아 도로의 침수 상황을 분석하게 된다.

단계 S110, S120 : 만약, 수위센서(10)를 통하여 감지되는 수위가 침수 기준 수위 이상이 되는 경우(S110), 현장 제어반(200)은 에어 컴프레서(211)를 통하여 차단기(100)에 에어를 공급하여, 차단기(100)의 에어 실린더(111)가 차단바(120)를 수평으로 회동시켜 출입구를 차단하도록 제어하게 된다(S120). 또한, 현장 제어반(200)은 차단기(100)의 경보수단(113)을 구동시켜 침수 위험에 따라 차단바(120)사 출입구를 차단하여 통행이 제한됨을 알리게 된다.

단계 S130 : 차단바(120)가 차도 출입구를 차단함에 따라, 차단바(120)의 회동부재(121)에 구비된 기울기 센서(121a)는 차단바(120)의 기울기를 감지하여 현장 제어반(200)에 전송하고, 현장 제어반(200)은 기울기 센서(121a)를 통해 감지된 기울기 정보를 통해 차단바(120)의 동작 상태를 확인하게 된다. 또한, 차단바(120)가 회동하여 출입구를 차단함에 따라 차단바(120)의 차단봉(123)에 구비된 안내판(124)은 차단봉(123)에서 회동하여 지면에 닿게 되어, 차단봉(123)을 지면으로부터 지지하여 쳐짐을 방지하는 기능과 함께 안내 문구를 통해 차량의 진입 금지를 안내하게 된다. 이와 동시에, 차단봉(123)에 구비된 LED 조명(125)은 점등 또는 점멸됨으로써 차량을 진입 금지를 알리게 된다. 또한, 차단봉(123)에 구비된 근접센서(126)가 구동되어 차량의 진입을 지속적으로 감시하고, 차량의 접근하는 것이 감지되면 차량 접근 정보를 현장 제어반(200)에 전송하며, 현장 제어반(200)은 차량 접근에 따라 경보수단(113)을 통해 차량 진입 금지를 알리게 된다.

단계 S140 : 한편, 차량이 정지하지 못하고 출입구를 차단하고 있는 차단바(120)와 부딪히는 경우, 차단바(120)는 탄성부재(122)에 의해 휘어져 차량의 충격을 흡수하게 되는데, 이때 탄성부재(122)에 구비된 휘어짐 검출센서(122a)는 차단바(120)의 휘어짐을 검출하여 현장 제어반(200)에 전송하게 된다. 현장 제어반(200)은 휘어짐 검출센서(122a)로부터 탄성부재(122)의 휘어짐 검출신호가 수신되면, 댐퍼(122b)에 에어를 공급하여 구동시켜 휘어진 탄성부재(122)가 댐퍼(122b)의 동작에 의해 서서히 복원되도록 함으로써 차단바(120)에 의한 차량의 충격을 방지하게 된다.

단계 S150, S151, S152, S153 : 한편, 차단기(100)가 출입구를 차단한 상태에서, 계속된 강우에 의해 차단기 함체(110)가 침수 또는 침수 우려가 있는 경우 차단기 함체(110)에 구비된 감지센서(112)는 이를 감지하여 현장 제어반(200)에 전송하게 된다(S150). 현장 제어반(200)은 침수에 따른 물살에 의해 차단바(120)가 망실되는 것을 방지하기 위해 에어 컴프레서(211)를 통해 차단기(100)에 에어를 공급하여 차단바(120)를 출입구 개방 상태인 수직 상태로 회동하고 이를 경보수단(113)을 통해 알리게 된다(S151). 한편, 차단기 함체(110)에 침수되었던 물이 빠져 차단기 침수 상태가 해제되면(S152), 감지센서(112)에 의해 이를 확인한 현장 제어반(200)은 에어 컴프레서(211)를 통해 차단기(100)에 에어를 공급하여 차단바(120)를 출입구 차단 상태인 수평 상태로 회동한 후 이를 경보수단(113)을 통해 알리게 된다(S153).

단계 S160, S170 : 한편, 차단바(120)가 출입구를 차단한 상태에서, 도로에 침수되었던 물이 빠지게 되면 수위센서(10)는 이를 감지하여 현장 제어반(200)에 전송하게 되고, 현장 제어반(200)은 도로 수위가 안전 수위 이하로 떨어진 것으로 판단되는 경우(S160), 에어 컴프레서(211)를 통하여 차단기(100)에 에어를 공급하여 차단바(120)가 출입구를 개방시킬 수 있도록 제어하고 이를 경보수단(113)을 통해 알리게 된다(S170).

단계 S180 : 상기의 과정에서 현장 제어반(200)은 통신부(212)를 통하여 원격제어관리시스템(300)에 차단기(100)의 동작 상태를 전송하며, 원격제어관리시스템(300)으로부터 차단기(100) 제어 신호가 수신되는 경우 수신된 제어 신호에 따라 차단기(100)의 동작을 제어하게 된다. 이러한 과정은 통행차단장치(1)의 종작이 종료될 때까지 반복 수행된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 통행차단장치(1)는 도로 침수에 따라 차도 출입구를 차단기(100)로 차단하거나 개방하되, 차단기(100)와 이격 설치된 현장 제어반(200)으로부터 에어를 공급받아 에어 실린더(111)를 통하여 차단바(120)의 회동을 구동함으로써 차단기(100)의 침수 시에도 감전이나 누전으로 인한 사고를 방지할 수 있게 된다. 또한, 차단기(100)가 침수되는 경우 차단기(100)의 차단바(120)를 개방시켜 물살에 의해 차단바(120)가 망실되는 것을 방지하게 되며, 차단바(120)에 수심을 표시하여 구조 활동시 물의 수위를 알 수 있도록 한다. 뿐만 아니라, 차단바(120)가 출입구를 차단한 상태에서 차량 충돌이 발생하는 경우 차단바(120)가 휘어지도록 하여 차단바(120) 및 차량의 파손을 방지할 수 있도록 하며, 차단바(120)가 휘어진 상태에서 원상태로 복원되는 경우 댐퍼(122b)를 통해 천천히 복원되도록 함으로써 차량 파손을 최소화할 수 있게 된다.

이러한 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

1 : 통행차단장치 10 : 수위센서
100 : 차단기 110 : 차단기 함체
111 : 에어 실린더 111a : 에어 실린더 축
112 : 감지센서 113 : 경보수단
120 : 차단바 121 : 회동부재
121a : 기울기 센서 122 : 탄성부재
122a : 휘어짐 검출센서 122b : 댐퍼
123 : 차단봉 124 : 안내판
125 : LED 조명 126 : 근접센서
200 : 현장 제어반 210 : 현장 제어반 함체
211 : 에어 컴프레서 212 : 통신부
213 : 컨트롤러 214 : 전원부
214a : 태양광 패널 214b : 배터리
300 : 원격제어관리시스템

Claims

침수 위험이 있는 차도의 출입구 일측에 설치되어 에어 실린더(111)의 구동에 따라 차단바(120)를 회동시켜 차도를 차단 또는 개방하는 차단기(100)와, 차도 또는 차도 주변에 설치되어 수위를 측정하는 수위센서(10)와, 상기 수위센서(10)를 통하여 측정되는 수위 정보에 따라 차단기(100)에 구비된 에어 실린더(111)에 에어를 공급하여 차단기(100)의 출입구 차단 또는 개방 동작을 제어하는 현장 제어반(200)과, 상기 현장 제어반(200)과 통신을 수행하여 차단기(100)의 상태를 감시하고 관리하는 원격제어관리시스템(300)을 포함하는 공기작동식 통행차단장치로서,
상기 차단기(100)는 차단바(120)의 일측과 축 결합하여 일측에서 에어가 주입되면 일측방향으로 차단바(120)를 회전시키고 타측에서 에어가 주입되면 반대방향으로 차단바(120)를 회전시키는 180도 회전 가능한 에어 실린더(111)의 구동을 통해 차도 출입구를 측면에서 차단 또는 개방하도록 회동되는 차단바(120)와, 상기 현장 제어반(200)으로부터 공급되는 에어를 통해 에어 실린더(111)를 구동하여 차단바(120)를 회동시키는 차단기 함체(110)를 포함하되, 상기 차단기 함체(110)에는 차단기 함체(110)가 침수되는 경우 이를 감지하여 현장 제어반(200)에 전송하는 감지센서(112)와, 상기 차단바(120)의 출입구 차단 또는 개방에 따라 외부로 시각 또는 청각을 통해 경보를 알리는 경보수단(113)이 구비되고,
상기 현장 제어반(200)은 강우에 의해 차단기(100)가 물에 잠기더라도 침수되지 않도록 차단기(100)로부터 이격되어 설치되어, 상기 차단기 함체(110)에 구비된 감지센서(112)의 감지 신호를 통하여 차단기 함체(110)가 침수되는 것으로 판단되면, 에어 실린더(111)를 통해 차단바(120)를 출입구 개방 상태로 회동시켜 차단바(120)가 물살에 의해 망실되는 것을 방지하며,
상기 차단바(120)는 일측이 에어 실린더(111)에 축 결합되어 에어 실린더(111)의 동작에 따라 회동되는 회동부재(121)와, 상기 회동부재(121)의 타측에 연장 형성되어 충격에 의한 휘어짐 및 복원 기능을 갖는 탄성부재(122)와, 상기 탄성부재(122)의 타측에 연결되어 출입구를 차단 또는 개방하는 차단봉(123)을 포함하되, 상기 차단봉(123)에는 일단이 차단봉(123)에 회전 가능하도록 힌지 결합되어 차단봉(123)이 출입구 개방 상태로 수직으로 올라가 있는 경우에는 수직 상태를 유지하여 차단봉(123)과 나란히 정렬되고, 차단봉(123)이 수평으로 회동되어 출입구를 차단하는 경우 차단봉(123)에서 회동하여 지면에 닿게 되어 차단봉(123)을 지상으로부터 지지하며 진입금지 안내를 시각적으로 표시하는 안내판(124)이 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 공기작동식 통행차단장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 회동부재(121)에는 회동부재(121)의 회동에 따른 기울기를 측정하여 현장 제어반(200)에 전송하는 기울기 센서(121a)가 구비되는 것을 특징으로 하는 공기작동식 통행차단장치.
청구항 1에 있어서,
상기 탄성부재(122)에는 차량 충돌에 의한 탄성부재(122)의 휘어짐을 감지하여 현장 제어반(200)에 전송하는 휘어짐 검출센서(112a)가 설치되고,
상기 휘어짐 검출센서(112a)에 의해 탄성부재(122)가 휘어짐이 감지되면, 차단기 함체(110)에 설치되어 현장 제어반(200)의 제어에 따라 구동하는 댐퍼(122b)에 의해 탄성부재(122)의 복원이 서서히 이루어지도록 하여 차단봉(123)에 의한 차량 파손을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 공기작동식 통행차단장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 차단봉(123) 또는 안내판(124)에는 차단봉(123)이 출입구 개방 상태로 수직으로 올라가 있는 경우, 지상으로부터 높이를 나타내는 수위가 표시된 것을 특징으로 하는 공기작동식 통행차단장치.
청구항 1에 있어서,
상기 차단봉(123)에는
차단봉(123)이 출입구를 차단하는 경우 점등 또는 점멸되어 차량 진입 금지를 안내하는 LED 조명(125)과,
차단봉(123)이 출입구를 차단한 상태에서 차량이 접근하는 경우 이를 감지하여 현장 제어반(200)에 전송하는 근접센서(126)가 설치된 것을 특징으로 하는 공기작동식 통행차단장치.
청구항 1에 있어서,
상기 현장 제어반(200)은 지면에 고정 설치되는 함체(210) 내측에 설치되어 차단기(100)에 에어를 공급하는 에어 컴프레서(211)와, 상기 원격제어관리시스템(300)과 통신을 수행하는 통신부(212)와, 상기 에어 컴프레서(211)를 통하여 차단기(200)의 출입구 차단 동작을 제어하는 컨트롤러(213)와, 현장 제어반(200)과 차단기(100)의 동작 전원을 공급하는 전원부(214)를 포함하되,
상기 전원부(214)는 함체(210) 상부에 설치되는 태양광 패널(214a)과, 상기 태양광 패널(214a)을 통하여 생산되는 전원을 저장하는 배터리(214b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기작동식 통행차단장치.
청구항 11에 있어서,
상기 현장 제어반(200)의 컨트롤러(213)는
차도 또는 차도 주변에 설치된 수위센서(10)로부터 수위 정보를 전송받아, 수위가 차도 침수 기준 수위 이상이 되는 경우 차단기(100)가 출입구를 차단시키도록 에어 컴프레서(211)를 통하여 차단기(100)에 에어를 공급하고, 수위가 안전 수위 이하로 떨어지는 경우 차단기(100)가 출입구를 개방시키도록 에어 컴프레서(211)를 통하여 차단기(100)에 에어를 공급하며,
상기 통신부(212)를 통하여 원격제어관리시스템(300)에 차단기(100)의 동작 및 제어 상태를 전송하고, 원격제어관리시스템(300)으로부터 차단기 제어 신호가 수신되면 수신된 제어 신호에 따라 차단기(100)의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 공기작동식 통행차단장치.