KR20120108661A

KR20120108661A - 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템

Info

Publication number: KR20120108661A
Application number: KR1020110026832A
Authority: KR
Inventors: 김인원; 곽은성
Original assignee: 건국대학교 산학협력단
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-10-05

Abstract

본 발명은 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템에 관한 것으로서, 센서를 통해 감지된 전동차의 근접여부에 따라 환기팬의 작동을 제어하는 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 역사 및 터널 내의 소정위치에 다수 설치되어, 제어부의 제어에 따라 작동되는 환기팬; 각각의 상기 환기팬의 후방근접위치에 설치되어, 각각의 환기팬에 근접한 전동차를 감지하는 센서부; 및 각각의 상기 센서부로부터 순차적으로 입력되는 전동차 감지신호에 따라, 순차 설치된 환기팬의 속도가 최소가 되도록 순차 제어하는 제어부;

Description

지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템{SYSTEM FOR CONTROLLING VENTILATING FAN IN A SUBWAY TUNNEL}

본 발명은 환기팬 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지하철 터널 내 공기질 개선 및 에너지 절감을 고려한 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템에 관한 것이다.

실내공간은 폐쇄적인 환기 구조를 갖기 때문에 미세먼지 등의 오염물질들이 많이 분포되어 있다. 그 중에서도 지하철 터널 내 공간은 폐쇄적인 환기 구조를 갖고 있으나, 일반적인 실내공간과 달리 일정시간동안 전동차가 운행되고 있다. 현재 지하철 터널 내 환기시스템은 강제 환기 시스템을 기본으로 하고 있으며, 효율적인 환기 시스템 도입의 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은, 센서를 통해 감지된 전동차의 근접여부에 따라 환기팬의 작동을 제어하는 시스템 및 방법을 제공함에 있다.

그리고 본 발명의 제 2 목적은, 센서를 통해 측정된 미세먼지 농도에 따라 환기팬의 작동을 제어하는 시스템을 제공함에 있다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템에 관한 것으로서, 역사 및 터널 내의 소정위치에 다수 설치되어, 제어부의 제어에 따라 작동되는 환기팬; 각각의 상기 환기팬의 후방근접위치에 설치되어, 각각의 환기팬에 근접한 전동차를 감지하는 센서부; 및 각각의 상기 센서부로부터 순차적으로 입력되는 전동차 감지신호에 따라, 순차 설치된 환기팬의 속도가 최소가 되도록 순차 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 센서부는, 적외선 센서인 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템에 관한 것으로서, 역사 및 터널 내의 소정위치에 다수 설치되어, 제어부의 제어에 따라 작동되는 환기팬; 전동차가 최초 도달하는 환기팬의 후방근접위치에 단일 설치되어, 상기 환기팬에 근접한 전동차를 감지하는 센서부; 및 상기 센서부를 통해 감지되는 전동차 감지신호에 따라, 순차 설치된 환기팬의 속도가 최소가 되도록 순차 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제어부는, 전동차가 최초 도달한 환기팬의 속도가 최소가 되도록 제어한 후, 기 설정된 특정 시간간격으로 순차 설치된 환기팬의 속도가 최소가 되도록 순차 제어하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템에 관한 것으로서, 역사 및 터널 내의 소정위치에 다수 설치되어 제어부의 제어에 따라 작동되는 환기팬; 터널 내 소정위치에 설치되어, 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지 농도 측정센서; 및 상기 미세먼지 농도 측정센서로부터 입력되는 미세먼지 농도 측정신호에 따라, 상기 환기팬의 속도를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제어부는, 미세먼지 농도가 100이하인 경우 상기 환기팬의 속도를 40%로 제어하며, 미세먼지 농도가 100 내지 160인 경우 상기 환기팬의 속도를 50%로 제어하며, 농도가 160 이상인 경우 상기 환기팬의 속도를 MAX가 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 센서를 통해 환기팬에 근접하는 전동차를 감지하며, 전동차의 환기팬 근접 시, 전동차의 열차 풍을 이용하기 위하여, 환기팬의 작동을 최소로 제어함으로써, 효율적인 환기 시스템을 구축할 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 발명에 따르면, 센서를 통해 측정된 미세먼지 농도에 따라 환기팬의 작동을 제어함으로써, 에너지를 절감할 수 있고, 지하철 터널 내의 미세먼지 농도를 감소시켜 쾌적한 실내 환경을 만들 수 있는 효과도 있다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템(S)을 개념적으로 도시한 전체 구성도.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 각 환기팬의 후방근접위치에 다수개의 센서부가 설치된 모습을 보이는 일예시도.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 단일 설치된 센서부를 보이는 일예시도.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 복선터널일 경우(양쪽에서 운행)를 보이는 일예시도.
도 5 는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템(S)을 개념적으로 도시한 전체 구성도.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템에 관하여 도 1 내지 도 5 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템(S)을 개념적으로 도시한 전체 구성도로서, 도시된 바와 같이 환기팬(100), 센서부(200) 및 제어부(300)를 포함하여 이루어진다.

환기팬(100)은 역사 및 터널 내의 소정위치에 다수 설치되어, 제어부(300)의 제어에 따라 작동되며, 역사의 하부배기팬, 터널 내의 급기팬 및 배기팬 등으로 구분할 수 있다.

본 실시예에서, 역사의 하부배기팬은 전동차의 위치에 관계없이 항상 최대로 작동되므로 제어범위에서 배제하도록 한다. 또한, 배기팬과 급기팬을 구분하는 것이 본 발명의 주요 기술사상이 아니므로, 배기팬과 급기팬을 환기팬으로 통칭하여 제 1 환기팬(110), 제 2 환기팬(120) 및 제 3 환기팬(130)으로 설명하도록 한다.

센서부(200)는 도 2 에 도시된 바와 같이 각각의 상기 환기팬(100)의 후방근접위치에 설치되어, 각각의 환기팬(100)에 근접한 전동차를 감지하는 바, 제 1 환기팬(110) 내지 제 3 환기팬(130)의 후방근접위치에 설치된 제 1 센서(210) 내지 제 3 센서(230)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서는, 센서부(100)를 적외선 센서로 설정하겠으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는 바, 초음파 센서 등으로 다양하게 설정 가능하다.

제어부(300)는 각각의 상기 센서부(200)로부터 순차적으로 입력되는 전동차 감지신호에 따라, 순차 설치된 환기팬(100) 즉, 제 1 환기팬(110) 내지 제 3 환기팬(130)의 속도가 최소가 되도록 순차 제어한다.

본 실시예에서, 센서부(200)를 다수의 환기팬(100)의 후방근접위치에 각각 설치된 것으로 설정하겠으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는 바, 도 3 에 도시된 바와 같이 전동차가 최초 도달하는 제 1 환기팬(110)의 후방근접위치에 단일 설치할 수도 있다.

한편, 앞서 상술한 바와 같이, 상기 센서부(200)가 단일 설치된 경우, 제어부(300)는 제 1 환기팬(110)의 후방근접위치에 단일 설치된 상기 센서부(200)로부터 전동차 감지신호가 입력될 경우, 제 1 환기팬(110)의 속도가 최소가 되도록 제어하며, 이후, 기 설정된 특정 시간간격 바람직하게 3초 간격으로 제 2 환기팬(120)과 제 3 환기팬(130)의 속도가 최소가 되도록 순차 제어한다.

상술한 바와 같은, 환기팬 제어흐름을 다음의 [표 1] 에 나타낸 바와 같다.

	최초	제 1 환기팬 도달 시	제 2 환기팬 도달 시	제 3 환기팬 도달 시	최종
하부배기	MAX	MAX	MAX	MAX	MAX
제 1 환기팬	MAX	MIN	MAX	MAX	MAX
제 2 환기팬	MAX	MAX	MIN	MAX	MAX
제 3 환기팬	MAX	MAX	MAX	MIN	MAX

상술한 바와 같이, 전동차 도달 시, 환기팬은 열차 풍을 이용할 수 있는 바, 각각의 환기팬에 전동차 도달 시, 해당 환기팬의 작동 속도가 최소화 되도록 제어한다.

한편, 도 4 는 복선터널일 경우(양쪽에서 운행)를 보이는 일예시도이다.

도시된 바와 같이, 전동차가 정방향 및 역방향으로 양쪽에서 운행하는 복선터널의 경우, 제어부(300)는 환기팬(100) 및 센서부(200)가 상기 도 2 와 동일하게 설치된 상황에서, 제 1 센서(210) 내지 제 3 센서(230) 중, 먼저 입력되는 감지신호에 따라 순차적으로 제 1 환기팬(110) 내지 제 3 환기팬(130)의 속도를 제어한다.

예를 들어, 역방향의 전동차가 먼저 도달하여, 제 3 센서(230)를 통해 전동차 감지신호가 먼저 입력될 경우, 제어부(300)는 제 3 환기팬(130)의 속도를 먼저 제어하며, 이후 제 2 환기팬(120)과 제 1 환기팬(110) 순으로 순차 제어한다.

도 5 는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템(S)을 개념적으로 도시한 전체 구성도로서, 도시된 바와 같이, 미세먼지 농도에 따라 환기팬의 속도를 제어하기 위하여, 환기팬(400), 미세먼지 농도 측정센서(500) 및 제어부(600)를 포함한다.

환기팬(400)은 역사 및 터널 내의 소정위치에 다수 설치되어, 제어부(600)의 제어에 따라 작동되며, 역사의 하부배기팬, 터널 내의 급기팬 및 배기팬 등으로 구분할 수 있다.

미세먼지 농도 측정센서(500)는 터널 내 소정위치에 설치되어, 미세먼지 농도를 측정한다.

제어부(600)는 상기 미세먼지 농도 측정센서(500)로부터 입력되는 미세먼지 농도 측정신호에 따라, 상기 환기팬(400)의 속도를 제어한다.

구체적으로, 미세먼지 농도가 100이하인 경우 환기팬(400)의 속도를 40%로 제어하며, 농도가 100 내지 160인 경우 환기팬(400)의 속도를 50%로 제어하며, 농도가 160 이상인 경우, 환기팬(400)의 속도를 MAX가 되도록 제어한다.

이러한 방법은 앞서 상술한, 전동차 감지신호에 따라 환기팬의 속도를 제어하는 방법보다 에너지가 절감될 수 있는 효과가 있다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

S: 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템
100: 환기팬 200: 센서부
300: 제어부 110: 제 1 환기팬
120: 제 2 환기팬 130: 제 3 환기팬
210: 제 1 센서 220: 제 2 센서
230: 제 3 센서 400: 환기팬
500: 미세먼지 농도 측정센서 600: 제어부

Claims

역사 및 터널 내의 소정위치에 다수 설치되어, 제어부의 제어에 따라 작동되는 환기팬;
각각의 상기 환기팬의 후방근접위치에 설치되어, 각각의 환기팬에 근접한 전동차를 감지하는 센서부; 및
각각의 상기 센서부로부터 순차적으로 입력되는 전동차 감지신호에 따라, 순차 설치된 환기팬의 속도가 최소가 되도록 순차 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 센서부는,
적외선 센서인 것을 특징으로 하는 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템.
역사 및 터널 내의 소정위치에 다수 설치되어, 제어부의 제어에 따라 작동되는 환기팬;
전동차가 최초 도달하는 환기팬의 후방근접위치에 단일 설치되어, 상기 환기팬에 근접한 전동차를 감지하는 센서부; 및
상기 센서부를 통해 감지되는 전동차 감지신호에 따라, 순차 설치된 환기팬의 속도가 최소가 되도록 순차 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 제어부는,
전동차가 최초 도달한 환기팬의 속도가 최소가 되도록 제어한 후,
기 설정된 특정 시간간격으로 순차 설치된 환기팬의 속도가 최소가 되도록 순차 제어하는 것을 특징으로 하는 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 센서부는,
적외선 센서인 것을 특징으로 하는 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템.
역사 및 터널 내의 소정위치에 다수 설치되어 제어부의 제어에 따라 작동되는 환기팬;
터널 내 소정위치에 설치되어, 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지 농도 측정센서; 및
상기 미세먼지 농도 측정센서로부터 입력되는 미세먼지 농도 측정신호에 따라, 상기 환기팬의 속도를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 제어부는,
미세먼지 농도가 100이하인 경우 상기 환기팬의 속도를 40%로 제어하며, 미세먼지 농도가 100 내지 160인 경우 상기 환기팬의 속도를 50%로 제어하며, 농도가 160 이상인 경우 상기 환기팬의 속도를 MAX가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 지하철 터널 내 환기팬 제어 시스템.