KR20090079092A - 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템에 관련되며, 이때 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템은 유독물, 폐기물, 기름, 가스 등과 같은 위험물을 운반하는 차량을 일률적으로 관리하여 위험구역에서의 대형사고발생을 방지하면서, 유사시 사고유형에 적합한 표준대응처리절차를 제시하여 대형 안전사고방지 및 응급처리를 신속하게 수행하기 위해 모바일 단말(10), 센서네트워크(20), 위험관제센터(30), 미들웨어서버(40), 긴급구조서버(50) 등이 긴밀하게 연계되어 위험물 수송차량을 관리하는 시스템이 구축된다.
이에 따라, 본 발명은 위험관제시스템을 통하여 첫째, 원격지 위험요소에 대한 실시간 모니터링이 가능하고, 위험물 수송차량사고 발생 시 위험물 유형에 따른 표준대응처리절차(SOP)를 제시하여 위험물 수송차량에 대한 특별관리로 대형 안전사고를 미연에 방지하고, 돌발사고에 대한 응급처리기능이 향상되는 효과가 있다.
위험관제시스템, 모바일단말, 센서네트워크, RF태그, 미들웨어

Description

위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템{Ubiquitous Risk Control System for administration of a dangerous article transport car}
본 발명은 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위험물 수송차량의 상태 및 탑재물정보를 관리하여 사고를 예방하고, 유사시 신속하고 과학적인 사고대응을 위한 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템에 관한 것이다.
도로확장 및 신규도로 개통으로 차량을 통한 수송이 보다 빠르고 간편하게 이루어지는 반면에, 그에 따른 차량증가와 속도제안의 상승으로 사고발생률이 해마다 증가하는 추세이다. 특히 유독물, 폐기물, 기름, 가스 등과 같은 위험물을 운반하는 차량이 전복되거나 고장발생시 주변지역에 토양, 공기, 인적피해가 크므로 위험물수송차량의 관리가 시급한 실정이다.
그러나, 종래에는 단순히 GPS와 관제실을 연동하여 수송차량의 위치 및 도착, 출발시간, 주행속도 등을 전송하여 물류수송시스템을 운영하는바, 이러한 시스템을 기반으로 구축된 기술 가운에 특허공개번호 특2002-0015202호(명칭: 지피에스와 인터넷을 통한 컨테이너의 위치추적방법 및 그시스템)를 살펴보면, 복합운송 시스템에 의하여 운송되는 컨테이너의 위치를 GPS위성과 통신위성, 그리고 인터넷을 통하여 지속적으로 실시간 추적하여 운송업무의 효율성을 향상시키고, 발송화주, 운송업자, 수신화수등의 운송관련업자들이 컨테이너에 관한 정보를 공유하며, 컨테이너의 분실 및 파손가능성을 감소시키면서 위치추적에 따른 비용을 현저하게 줄임으로써 화물운송단가를 낮추기 위한 기술이 선공개된바 있다.
하지만, 상기한 기술은 물류의 위치추적 및 물류이송체계의 효율성을 높이기 위한 시스템에 불과함에 따라 수송 물류가 위험물일 경우, 사고발생시 차량운전자 혹은 제3자의 제보를 통하여 소방서 및 경찰서, 도로관리공단으로 사고접수되면 먼저 담당자가 현장으로 출동하여 위험물의 종류, 탑재량, 누출량, 온도 등과 같은 제반적인 상황을 조사한 다음, 위험물의 상태에 따라 피해확산을 방지하기 위한 대책 마련 및 조치를 취하게 되므로 사고처리에 따른 시간이 지연되어 그 피해가 더욱 확산되는 폐해가 따랐다.
뿐만 아니라, 가스, 기름과 같이 폭발성이 강한 위험물 수송차량이 전복되어 화재가 발생될 경우 언제 폭발할지 모르는 상황에서도 주변지역을 운행하는 또 다른 위험물 수송차량이 사고발생사실을 미연에 통보받지 못하고 사고지역으로 진입하여 연쇄적인 대형사고를 유발하는 문제점을 내포하고 있다.
또, 유독물수송차량의 경우 사고발생 후 중화제를 도포하기까지 시간이 이후 대기, 토야, 수질 등의 환경적인 피해 정도와 직결되지만, 유독물의 종류를 파악하기까지 소용되는 시간 및 유독물을 판별하여 중화제를 요청하고 살포하기까지 상당한 시간이 지연되므로 긴급상황에 대한 대처 능력이 전혀 고려되지 않은 시스템구 조를 가진다.
한편, 위험물수송차량이 화학약품공단 및 정유공단 지역과 같은 위험지구를 통과시 별도의 관리가 요구됨에도 불구하고, 무방비상태로 운행하다가 사고가 발생되면 위험지구 전체가 대형사고를 우려하여 대피하거나 업무가 마비되는 폐단이 따랐다.
이에 따라 본 발명은 상기한 점에 착안한 것으로서, 보다 상세하게는 차량별 위험지수를 실시간으로 산출하면서 실시간으로 차량을 모니터링하여 위험물 수송차량의 사고예방과 유사시 탑재물에 따른 사고대응절차를 시스템으로 제공하여 신속하고 정확하게 사고대응이 가능하도록 하는 위험물 수송수단의 관제를 위한 위험관제시스템을 제공하기 위한 것을 그 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은,
위험물 수송차량(C)의 위치 및 상태, 탑재물정보, 운전자정보를 표시하는 모바일 단말(10);
상기 위험물 수송차량(C)에 장착되는 RF태그와 연계되어 위험물 수송차량(C)의 위험지구 진입 여부에 대한 정보를 실시간으로 추적하는 센서네트워크(20);
상기 모바일 단말(10)과 센서네트워크(20)를 통한 위험물 수송차량(C)의 정보를 CDMA망을 통하여 실시간으로 수신하여 모니터링 및 관제하기 위한 위험관제센 터(30);
상기 위험관제센터(30)에 수신된 위험물 수송차량(C)의 정보를 저장연산하여 해당 차량별 위험지수를 실시간으로 산출하는 미들웨어서버(40);
상기 위험관제센터(30) 및 미들웨어서버(40)를 통한 위험물 수송차량(C)에 이상이 감지되면 탑재물 유형 및 사고상황정보, 기상정보, 주변구난지구를 고려한 표준대응처리절차를 제시하여 대형 안전사고방지 및 응급처리를 신속하게 수행하는 긴급구조서버(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 모바일 단말(10)은 위험물 수송차량(C)의 속도, 탑재물 유형, 저장량, 누출여부, 전복/충돌 여부와 같은 정보를 위험관제센터(30)로 실시간 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 위험관제센터(30)는 모바일 단말(10)에 포함된 GPS수신기능을 통하여 수신된 위치좌표값을 이용하여 위험물 수송차량(C)의 위치를 전자지도상에 표시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 위험물 수송차량(C)은 위험등급별로 구분되는 RF태그를 장착하여 위험지구를 진/출입시에 센서네트워크(20)를 통한 위험물 수송차량(C)의 진입과 이동경로, 진출여부를 실시간으로 송신하여 위험관제센터(30)에서 모니터링되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 위험관제시스템을 통하여 첫째, 원격지 위험요소에 대한 실시간 모니터링이 가능하고, 위험물 수송차량사고 발생 시 위험물 유형에 따른 표준대응처리절차(SOP)를 제시하여 위험물 수송차량에 대한 특별관리로 대형 안전사고를 미연에 방지하고, 돌발사고에 대한 응급처리기능이 향상되는 효과가 있다.
둘째, 유해물질 누출시 확산에 대한 예측으로 2차 피해 예방효과와 유비쿼터스 네트웍(USN) 기반의 실시간 모니터링 시스템 구축으로 재난대응 강화로 능동적인 사고대응체계 구축을 통한 재난대응 체계가 강화되는 효과가 있다.
셋째, 위험물 차량의 상태(속도, 유량, 누출여부, 전복, 충돌) 데이터를 수신하여 해당 차량별 위험지수를 산출하고, 유비쿼터스 네트웍(USN)을 통한 환경센싱정보(온도,습도,화재) 및 태그차량 진/출입정보를 수신하여 유비쿼터스 기술을 이용한 성공적인 방재 모델이 구현되는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템의 전체적으로 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템의 주요시스템 기능을 나타내는 블록도이며, 도 3은 본 발명에 따른 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템의 미들웨어서버를 나타내는 블록도이다.
본 발명에 따른 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템에 관련되며, 이때 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템은 유독물, 폐기물, 기름, 가 스 등과 같은 위험물을 운반하는 차량을 일률적으로 관리하여 위험구역에서의 대형사고발생을 방지하면서, 유사시 사고유형에 적합한 표준대응처리절차를 제시하여 대형 안전사고방지 및 응급처리를 신속하게 수행하기 위해 모바일 단말(10), 센서네트워크(20), 위험관제센터(30), 미들웨어서버(40), 긴급구조서버(50) 등이 긴밀하게 연계되어 위험물 수송차량을 관리하는 시스템이 구축된다.
본 발명에 따른 모바일 단말(10)은 위험물 수송차량(C)의 위치 및 상태, 탑재물정보, 운전자정보를 표시한다. 모바일 단말(10)은 위험물 수송차량에 구비되는 센서와 연결되어 위험물 수송차량(C)의 속도, 탑재물 유형, 저장량, 누출여부, 전복/충돌 여부와 같은 정보를 화면으로 표시하여 운전자가 확인함은 물론 CDMA망을 통하여 후술하는 위험관제센터(30)로 실시간 전송된다.
그리고, 모바일 단말(10)는 GPS수신기능을 통하여 수신된 위치좌표값을 이용하여 위험물 수송차량(C)의 위치를 GIS(지리정보시스템:Geographical Information System)의 전자지도상에 표시하고, 이러한 위치정보는 위험관제센터(30)로 실시간 전송되어 모니터링하면서 각 차량 위치와 운행 정보를 확인하여 각종 통제 명령을 내리게 된다.
또한, 본 발명에 따른 센서네트워크(20)는 위험물 수송차량(C)에 장착되는 RF태그와 연계되어 위험물 수송차량(C)의 위험지구 진입 여부에 대한 정보를 실시간으로 추적한다. 센서네트워크(20)는 위험지구에 해당하는 구역에 한정되도록 구축되어 위험물 수송차량(C)이 위험지구내로 진입이 감지되면 GPS를 통한 위치추적 과 더불어 별도로 관리된다.
여기서, 위험물 수송차량(C)은 위험등급별로 모바일단말(10) 또는 RF태그를 장착하여 위험지구를 진/출입시에 센서네트워크(20)를 통한 위험물 수송차량(C)의 진입과 이동경로, 진출여부를 실시간으로 수신하여 위험관제센터(30)에서 모니터링된다. RF태그는 사물에 전파를 매개로 하는 칩(chip)과 안테나를 태그 형태로 부착하여, 안테나와 리더기를 통하여 사물 및 주변 환경정보를 무선주파수로 네트워크에 전송하여 처리하는 일종의 비접촉형 자동식별 기술로서, 즉, 칩과 안테나에 정보를 저장해놓고, 리더기에 접촉할 때, 특정 정보를 담은 라디오주파를 송신하여 카드 정보가 읽혀지도록 된다. 주로 위험등급이 높은 차량에 장착하는 모바일단말(10)은 RF태그를 내장하고 있으며 센서네트워크(20) 이외지역에서도 차량의 상태정보를 위험관제센터(30)로 전송가능하다.
일예로서, 폭발위험성이 높은 가스 수송차량은 모바일단말(10)을 장착하여 집중관리대상으로 분류하여 관리되고, 그다지 위험성이 높지 않은 약품을 수송하는 차량은 위험도가 낮은 RF태그를 장착하여 일반관리대상으로 분류하므로 특정차량에 대한 집중적인 관리가 가능하게 된다.
이러한, 센서네트워크(20)와 RF태그를 이용하여 위험물 수송차량을 별도 관리함에 따라 위험구역의 중요시설구역으로 위험물 수송차량(C)의 접근을 차단하고 위험지역을 최단거리에 통과할 수 있는 방향을 제시/안내하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 위험관제센터(30)는 모바일 단말(10)이 장착된 위험물 수송차량과 센서네트워크(20)를 통한 위험물 수송차량(C)의 정보를 CDMA망과 센서네트웍망을 통하여 실시간으로 수신하여 위험에 대한 모니터링 및 관제한다. 위험관제센터(30)는 모바일 단말(10)의 GPS수신기능을 통하여 수신된 위치좌표값을 이용하여 위험물 수송차량(C)의 위치를 전자지도상에 표시하고 또한, 센서네트워크(20)를 통하여 위험구역으로 운행되는 위험물 수송차량(C)의 상태도 전자지도상에 표시하여 관제하며, 위험에 대한 사전메시지 전파 등을 통하여 사고발생을 미연에 차단하고, 유사시에는 미들웨어서버(40)와 긴급구조서버(50)가 연계되어 위험상황을 긴급구조기관에 자동신고처리하고, 차량운행담당자에게도 모바일문자메세지를 전송하여 신속하게 사고처리하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 미들웨어서버(40)는 위험관제센터(30)에 수신된 위험물 수송차량(C)의 정보를 이용하여 해당 차량별 위험지수를 실시간으로 산출한다.
이는 위험관제센터(30) 또는 차량운행기관에서 소속 차량을 모니터링시 모든차량을 지속적으로 모니터링 하기가 어려움으로 위험지수가 높은(예컨대, 차량정보를 통하여 산출된 위험 수치가 80%이상인 차량) 차량에 대해서 집중적으로 관리할 수 있도록 차량별 위험지수를 미들웨어서버(40)에서 산출한다.
미들웨어서버(40)는 애플리케이션들을 연결해 이들이 서로 데이터를 교환할 수 있게 해 주는 소프트웨어로서, 수송차량(C)의 정보를 분석하여 차량별 실시간 위험지수를 산출하는바, 이때 위험물차량별 위험지수 산출에는 위험물수송차량의 충돌, 전복, 속도, 적재물의 종류와 적재량과 같은 차량의 내부 요인과 차량 인근 의 재난, 기상 상태와 같은 외부 요인을 이용하여 차량의 사고 발생 가능성과 사고 발생 시 대기, 토양, 수질 등의 환경적인 피해와 인체 위험 가능성을 지수로 산출한다.
여기서, 위험지수를 산출하는 기준은 차량의 사고 발생 가능성과 환경적, 인체적 피해 가능성에 영향을 미칠 수 있는 모든 위험요소를 고려한다. 그리고 각 위험요소는 위험요소 명, 최고단계, 가중치, 인접요소, 인접요소 가중치, 단위 정보를 포함하는바, 이를 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
1. 위험요소 명
- 위험요소의 식별 명칭을 나타낸다.
- 시스템에서도 사용하기 위하여, 10자 이내의 텍스트로 정의한다.
2. 최고단계
- 위험요소 범위를 가지는 총 단계 수를 나타낸다.
- 1에서 최대 10까지의 수치 값으로 정의한다.
3. 가중치
- 위험요소의 중요도 비중을 나타내는 값으로, 실제 위험지수에 반영되는 값이다.
- 수치로 표현되며, 1에서 100사이의 값으로 표현된다.
4. 인접요소
- 해당 위험요소에게 영향을 미치는 위험요소 식별자
- 영향을 미치는 위험요소가 없는 경우 NULL을 설정한다.
5. 인접요소 가중치
- 인접요소의 중요도 비중을 나타내는 값으로, 실제 위험지수에 반영되는 값이다.
- 인접요소가 NULL이 아닌 경우 위험지수 산출에 적용되며, 1이상의 수치 값을 가진다.
- 인접요소가 NULL인 경우, 값은 0을 설정한다.
6. 단위
- 해당 위험요소의 단위를 나타낸다.
- 위험요소 별 단위는 길이, 무게, 부피 등 영역별 단위를 사용한다.
- 길이(m), 무게(g), 부피(ℓ), 넓이(㎡), 온도(℃), 속도(km/h)
그리고, 위험물수송차량의 위험지수는 차량의 사고 발생 가능성을 지수로 나타내는 [차량위험지수]와, 차량의 사고 발생 후 적재 내용물의 누출 시 환경적, 인체적 위험 가능성을 지수로 산출하는 [적재물위험지수]로 구분한다. 각 위험지수의 상세 내용은 다음과 같다.
차량위험지수는 차량의 사고 발생 가능성을 판단하는 것으로, 지수 산출 정보로 아래에 흐름도와 같이 차량 운행 상태, 차량 주변의 기상, 차량 주변의 진행중인 재난 정보 이용하되, 여기서 차량 운행 상태 정보로는 속도, 충돌, 전복, 응급 정보를 이용하고, 차량 주변의 기상 정보로는 차량의 위성 좌표를 이용하여 인근 기상청의 기상 정보 중 강우량, 적설량, 풍속 정보를 이용하며, 차량 주변의 재 난 정보로는 차량의 위성 좌표를 이용하여 반경 5km 내 재난 수를 이용하며, 데이터베이스에 누적된 차량 사고 발생 이력 데이터를 지수 산출에 이용하여 정확도 향상시키게 된다.
<차량위험지수의 처리 흐름도>
Figure 112008003768107-PAT00001
또, 적재물위험지수는 차량의 사고 발생 후 적재 내용물 누출 시 환경적, 인체적 위험 가능성을 판단하는 것으로, 지수 산출 정보로 아래와 흐름도와 같이 적재용기 상태, 적재물 정보, 적재물 종류의 위험성, 차량 주변의 기상 정보를 이용하되, 여기서 적재용기 상태 정보로는 누출 정보를 이용하고, 적재물 정보로는 적재물 종류, 적재물 량(ℓ) 정보를 이용하며, 적재물 종류의 위험성 정보로는 적재물의 건강위험성, 화재위험성, 반응위험성, 특수위험성을 이용하며, 차량 주변의 기상 정보로는 차량의 위성 좌표를 이용하여 인근 기상청의 기상 정보 중 온도, 습도, 강우량, 적설량, 풍속 정보를 이용하여 판단 정확도 향상시키게 된다.
<적재물위험지수의 처리 흐름도>
Figure 112008003768107-PAT00002
또한, 본 발명에 따른 긴급구조서버(50)는 위험관제센터(30) 및 미들웨어서버(40)를 통한 위험물 수송차량(C)에 이상이 감지되면 탑재물 유형 및 사고상황정보, 기상정보, 주변구난지구(예컨대, 소방소, 경찰서, 군부대 등)를 고려한 표준대응처리절차를 제시하여 대형 안전사고방지 및 응급처리를 신속하게 수행한다. 긴급구조서버(50)는 위험관제센터(30) 및 미들웨어서버(40)와 연동되도록 시스템이 구축되고, 유사시 위험관제센터(30) 및 미들웨어서버(40)를 통하여 제공되는 사고현장의 전반적인 정보를 바탕으로 빠르게 대응할 수 있는 표준대응처리절차를 제시한 다.
여기서, 표준대응처리절차는 일예로서 휘발유를 운반하는 수송차량이 전복되어 화재가 발생시 최단거리에 비치된 휘발유전용 소방장비로 방재팀을 구성에 따른 지령을 내리면서 휘발유의 유출정도 및 탑재량을 토대로 주변 지역의 거주자 대피 및 위험물 방어라인을 구축하여 2차적인 대형사고를 방지하는 등의 조치를 신속하게 취하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템의 전체적으로 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템의 주요시스템 기능을 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템의 미들웨어서버를 나타내는 블록도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: 휴대용 단말 20: 센서네트워크 30: 위험관제센터
40: 미들웨어서버 50: 긴급구조서버

Claims (5)

  1. 위험물 수송차량(C)의 위치 및 상태, 탑재물정보, 운전자정보를 표시하는 모바일 단말(10);
    상기 위험물 수송차량(C)에 장착되는 RF태그와 연계되어 위험물 수송차량(C)의 위험지구 진입 여부에 대한 정보를 실시간으로 추적하는 센서네트워크(20);
    상기 모바일 단말(10)과 센서네트워크(20)를 통한 위험물 수송차량(C)의 정보를 CDMA망을 통하여 실시간으로 수신하여 모니터링 및 관제하기 위한 위험관제센터(30);
    상기 위험관제센터(30)에 수신된 위험물 수송차량(C)의 정보를 이용하여 해당 차량별 위험지수를 실시간으로 산출하는 미들웨어서버(40);
    상기 위험관제센터(30) 및 미들웨어서버(40)를 통한 위험물 수송차량(C)에 이상이 감지되면 탑재물 유형 및 사고상황정보, 기상정보, 주변구난지구를 고려한 표준대응처리절차를 제시하여 대형 안전사고방지 및 응급처리를 신속하게 수행하는 긴급구조서버(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 모바일 단말(10)은 위험물 수송차량(C)의 속도, 탑재물 유형, 저장량, 누출여부, 전복/충돌 여부와 같은 정보를 위험관제센터(30)로 실시간 송신하는 것 을 특징으로 하는 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 위험관제센터(30)는 모바일 단말(10)에 포함된 GPS수신기능을 통하여 수신된 위치좌표값을 이용하여 위험물 수송차량(C)의 위치를 GIS(지리정보시스템)의 전자지도상에 표시하는 것을 특징으로 하는 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 위험물 수송차량(C)은 모바일단말(10) 또는 RF태그를 장착하여 위험지구를 진/출입시에 센서네트워크(20)를 통한 위험물 수송차량(C)의 진입과 이동경로, 진출여부를 실시간으로 송신하여 위험관제센터(30)에서 모니터링되는 것을 특징으로 하는 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 모바일단말(10) 또는 RF태그는 위험등급별로 구분되어 위험등급이 높은 위험물 수송차량(C)은 집중관리되는 것을 특징으로 하는 위험물 수송차량의 관제를 위한 위험관제시스템.
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