KR20220134345A

KR20220134345A - 터널진입차단 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20220134345A
Application number: KR1020210039885A
Authority: KR
Inventors: 임기현
Original assignee: 예성산업개발주식회사
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2022-10-05
Also published as: KR102484564B1

Abstract

전원 라인 및 데이터 라인 각각을 이중화하여 터널에 화재 발생 등에 대비하도록 구성된 터널진입차단 시스템 및 그 방법이 개시된다. 터널진입차단 시스템은, 전원공급판넬; 회전봉에 감겨진 차단막과, 상기 차단막의 승강을 위해 상기 회전봉을 정회전 또는 역회전시키는 모터를 포함하는 터널진입 차단설비; 상기 전원공급판넬에서 제공되는 메인 전원에 기초하여 동작하고, 상기 터널진입 차단설비에 연결된 콘트롤러와, 상기 콘트롤러에 연결된 제1 이더넷 광컨버터와, 상기 전원공급판넬로부터 제공되는 전원을 저장하는 무정전 전원장치(UPS)와, 상기 콘트롤러에 연결된 이동통신모듈을 포함하는 현장제어설비; 및 상기 전원공급판넬로부터 제공되는 메인 전원에 기초하여 동작하고, 상기 제1 이더넷 광컨버터에 TCP/IP으로 연결된 광분배함과, 상기 이동통신모듈과 무선 연결되어 상기 이동통신모듈로부터 감시를 위한 감시 데이터를 수신하고 상기 터널진입 차단설비의 동작 제어를 위한 제어 데이터를 포함한다.

Description

터널진입차단 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR BLOCKING TUNNEL ENTRY}

본 발명은 터널진입차단 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전원 라인 및 데이터 라인 각각을 이중화하여 터널에 화재 발생 등에 대비하도록 구성된 터널진입차단 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

터널은 산이나 바다, 강 등의 지형 아래를 천공하여 만든 철도나 도로를 의미한다. 이러한 터널은 도로가 외부로 노출되지 않아 교통상황을 쉽게 인지할 수 없으므로 내부에 CCTV 시스템을 설치하며, 유입되는 빛이 적으므로 램프를 설치한다. 또한, CCTV 시스템에는 광케이블과 전원공급 케이블이 연결되어 CCTV 시스템에 전원을 공급하며 CCTV에서 획득되는 영상을 전송받는다.

터널에 설치되는 광케이블은 일반적으로 상행선과 하행선이 링망(ring network)으로 구성되어 있어 어느 한 부분이 절단되거나 소실되어도 CCTV 시스템의 광케이블 통신망에는 문제가 발생하지 않는다.

하지만, CCTV 시스템에 전원을 공급하는 방식은 관리동 또는 변전실에서 상행선과 하행선 노선별로 한 회로씩 구성되어 있다.

따라서, 화재사고 등으로 상행선 또는 하행선의 전원공급 케이블이 합선되거나 소실될 경우, 해당 노선 전체에 전원공급이 되지 않기 때문에 해당 노선 전체의 CCTV 시스템 동작이 중단된다.

또한, 전원공급 케이블을 재포설하여 완전히 복구할 때까지 모든 CCTV 시스템은 가동이 중지된다. 즉, 터널 내부에서 교통사고가 발생하여 차량화재로 이어질 경우 터널 내부의 전원공급 케이블의 소실로 이어져 CCTV 시스템의 가동이 중지되어 결국, 교통관제 시스템의 운용이 정지되게 된다.

따라서, 사고의 처리가 늦어지는 원인이 되며 교통관제 부재로 다수의 인명피해 발생으로 확대될 우려가 높은 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1907565호(2018. 10. 05.)(터널용 전원이중화 자동전환 장비) 대한민국 등록특허 제10-2081068호(2020. 02. 19.)(터널 조명 관리 장치)

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 전원 라인 및 데이터 라인 각각을 이중화하여 터널에 화재 발생 등에 대비하도록 구성된 터널진입차단 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 터널진입차단 시스템을 이용한 터널진입차단 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 터널진입차단 시스템은, 전원공급판넬; 회전봉에 감겨진 차단막과, 상기 차단막의 승강을 위해 상기 회전봉을 정회전 또는 역회전시키는 모터를 포함하는 터널진입 차단설비; 상기 전원공급판넬에서 제공되는 메인 전원에 기초하여 동작하고, 상기 터널진입 차단설비에 연결된 콘트롤러와, 상기 콘트롤러에 연결된 제1 이더넷 광컨버터와, 상기 전원공급판넬로부터 제공되는 전원을 저장하는 무정전 전원장치(Uninterruptible Power Supply, 이하 UPS)와, 상기 콘트롤러에 연결된 이동통신모듈을 포함하는 현장제어설비; 및 상기 전원공급판넬로부터 제공되는 메인 전원에 기초하여 동작하고, 상기 제1 이더넷 광컨버터에 TCP/IP으로 연결된 광분배함과, 상기 이동통신모듈과 무선 연결되어 상기 이동통신모듈로부터 감시를 위한 감시 데이터를 수신하고 상기 터널진입 차단설비의 동작 제어를 위한 제어 데이터를 포함한다.

일실시예에서, 상기 콘트롤러는 풍속에 기초하여 차단막을 이용한 차단경보 동작 또는 연기 및 조명을 이용한 차단경보 동작을 수행할 수 있다.

일실시예에서, 상기 터널진입 차단설비는, 바람의 풍속을 감지하고, 감지된 풍속신호를 상기 콘트롤러에 감지된 풍속을 제공하는 풍도계; 터널진입을 경고하기 위해 상기 콘트롤러의 제어에 의해 조명광을 출사하는 조명부; 및 상기 콘트롤러의 제어에 의해 연기를 발생하는 연기발생장치를 더 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 조명부는, 터널진입을 경고하기 위해 조명광을 도로면을 기준으로 상향으로 출력하는 상향 조명장치; 및 터널진입을 경고하기 위해 조명광을 도로면을 기준으로 측향으로 출력하는 측향 조명장치를 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 터널진입 차단설비는, 조도를 감지하고, 감지된 조도신호를 상기 콘트롤러에 제공하는 조도 센서; 및 안개를 감지하고, 감지된 안개신호를 상기 콘트롤러에 제공하는 안개 센서를 더 포함하고, 상기 콘트롤러는, 상기 조도 센서에 의해 감지된 조도가 조도-임계치를 초과하는 것으로 체크되고, 상기 안개 센서를 통해 안개가 감지됨에 따라, 감지된 안개가 안개-임계치를 초과하는 것으로 체크되면, 상기 연기발생기 및 상기 조명부를 작동시킬 수 있다.

일실시예에서, 상기 콘트롤러는 상기 조도 센서를 통해 감지된 조도가 상기 조도-임계치를 초과하는 것으로 체크되고, 상기 안개 센서를 통해 안개가 미감지되는 것으로 체크되면, 상기 연가발생기를 작동시킬 수 있다.

일실시예에서, 상기 콘트롤러는, 상기 조도 센서를 통해 감지된 조도가 상기 조도-임계치를 미초과하는 것으로 체크되면 상기 연기발생기 및 상기 조명부를 작동시킬 수 있다.

일실시예에서, 상기 콘트롤러는 상기 안개 센서를 통해 안개가 미감지됨에 따라, 상기 연기발생기를 작동시킬 수 있다.

일실시예에서, 상기 콘트롤러는, 감지된 안개가 상기 안개-임계치를 미초과하는 것으로 체크되면, 상기 연기발생기를 작동시킬 수 있다.

일실시예에서, 상기 현장제어설비는 전원공급스위치를 더 포함하고, 상기 전원공급스위치는 상기 전원공급판넬에서 공급되는 메인 전원이 차단되면 상기 UPS에 저장된 서브 전원을 상기 콘트롤러, 상기 제1 이더넷 광컨버터 및 상기 이동통신모듈에 공급할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 터널진입차단 방법은, (a) 전원공급판넬로부터 메인 전원을 수신하는 단계; (b) 터널 내 통행불가 상태 여부를 감지하는 단계; (c) 상기 메인 전원의 차단 여부를 체크하는 단계; (d) 상기 메인 전원이 차단된 것으로 체크되면, 상기 전원공급판넬에서 제공된 전원을 저장하는 무정전 전원장치(Uninterruptible Power Supply, 이하 UPS)로부터 서브 전원을 수신하는 단계; (e) 터널 내 CCTV 영상의 수신 여부를 체크하는 단계; (f) 상기 CCTV 영상이 수신되는 것으로 체크되면, 수신된 CCTV 영상을 광신호 및 무선신호로 각각 변환하여 통합제어설비에 송신하는 단계; (g) 상기 통합제어설비의 관리자측 컴퓨터 또는 스마트폰으로부터 터널진입 차단설비의 동작 제어를 위한 제어신호의 수신 여부를 체크하는 단계; 및 (h) 상기 제어신호가 수신되는 것으로 체크되면, 수신된 제어신호에 따라 상기 터널진입 차단설비를 제어하는 단계를 포함한다.

일실시예에서, 상기 터널진입차단 방법은, (i) 터널 내 통행불가 상태의 발생에 따라 발생되는 통행불가 신호의 수신 여부를 체크하는 단계; 및 (j) 상기 통행불가 신호가 수신되는 것으로 체크되면, 풍속에 기초하여 터널진입 차단을 경고하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 단계(j)는, (j-1) 감지된 풍속과 풍속-임계치를 비교하는 단계; (j-2) 감지된 풍속이 상기 풍속-임계치를 미초과하는 것으로 체크되면, 차단막을 하강시키는 단계; (j-3) 감지된 풍속이 상기 풍속-임계치를 초과하는 것으로 체크되면, 감지된 주변 조도를 감지하는 단계; (j-4) 감지된 주변 조도가 조도-임계치를 미초과하는 것으로 체크되면, 야간용 연기 발생기, 조명광을 측향으로 출사하는 측향 조명장치, 및 조명광을 상향으로 출사하는 상향 조명장치를 작동시키는 단계; 및 (j-5) 감지된 주변 조도가 상기 조도-임계치를 초과하는 것으로 체크되면, 주간용 연기 발생기를 작동시키는 단계를 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 단계(j)는, (j-6) 상기 감지된 주변 조도가 상기 조도-임계치를 초과하는 것으로 체크되면, 안개 감지 여부를 체크하는 단계; (j-7) 안개가 미감지되는 것으로 체크되면, 주간용 연기 발생기를 작동시키는 단계; (j-8) 안개가 감지되는 것으로 체크되면, 감지된 안개와 안개-임계치를 비교하는 단계; 및 (j-9) 감지된 안개가 상기 안개-임계치보다 작은 것으로 체크되면, 상기 야간용 연기 발생기, 상기 측향 조명장치 및 상기 상향 조명장치를 작동시키는 단계; 및 (j-10) 감지된 안개가 상기 안개-임계치보다 크거나 같은 것으로 체크되면, 상기 야간용 연기 발생기를 작동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 터널진입차단 방법은, (k) 터널 내 통행불가 상태의 종료 여부를 체크하는 단계; (l) 터널 내 통행불가 상태가 종료로 체크되면, 상기 터널진입 차단설비를 리셋한 후 단계(a)로 피드백하는 단계; 및 (m) 터널 내 통행불가 상태가 미종료로 체크되면, 단계(j)로 피드백하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이러한 터널진입차단 시스템 및 그 방법에 의하면, 전원공급판넬로부터 제공되는 전원을 저장하는 무정전 전원장치와 콘트롤러에 연결된 이동통신모듈을 터널진입 차단설비에 전원을 공급하고 이를 제어하는 현장제어설비에 구비하여 전원 라인 및 데이터 라인 각각을 이중화함으로써 화재 발생 등에 의해 메인 전원이나 유선을 통한 감시 데이터 및 제어 데이터가 정상적으로 공급되지 않을 때 상기 무정전 전원장치 및 이동통신모듈을 통해 공급되도록 하여 터널에 화재 발생 등에 대비할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 터널진입차단 시스템의 배치 구조를 개략적으로 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터널진입차단 시스템의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 터널진입차단 시스템의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터널진입차단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시된 풍속에 따른 터널 진입 차단 경고 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 터널진입차단 시스템의 배치 구조를 개략적으로 설명하기 위한 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 터널진입차단 시스템은, 관리동(10)에 배치된 전원공급판넬(미도시) 및 통합제어설비(미도시)와, 상행선 도로상에 입설된 제1 터널진입 차단 지지대에 배치된 제1 통행제한설비(20)와, 하행선 도로상에 입설된 제2 터널진입 차단 지지대에 배치된 제2 통행제한설비(30)를 포함한다. 제1 통행제한설비(20)에는 후술되는 제1 터널진입 차단설비(120) 및 제1 현장제어설비(130)가 배치되고, 제2 통행제한설비(30)에는 후술되는 제2 터널진입 차단설비(220) 및 제2 현장제어설비(230)가 배치된다.

도 2는 도 1에 도시된 터널진입차단 시스템의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 터널진입차단 시스템은 전원공급판넬(110), 제1 터널진입 차단설비(120), 제1 현장제어설비(130), 제2 터널진입 차단설비(220), 제2 현장제어설비(230) 및 통합제어설비(140)를 포함한다. 여기서, 제1 터널진입 차단설비(120) 및 제1 현장제어설비(130)는 제1 통행제한설비(20)에 대응하는 구성요소로서 상행선 도로가 관통하는 터널의 입구측에 입설된 제1 터널진입 차단 지지대에 배치된다. 또한 제2 터널진입 차단설비(220) 및 제2 현장제어설비(230)는 제2 통행제한설비(30)에 대응하는 구성요소로서 하행선 도로가 관통하는 터널의 입구측에 입설된 제2 터널진입 차단 지지대에 배치된다. 이하의 설명에서, 제1 터널진입 차단설비(120)와 제2 터널진입 차단설비(220)는 서로를 구분하지 않고 터널진입 차단설비로 용어를 통일하여 설명한다. 또한 제1 현장제어설비(130)와 제2 현장제어설비(230) 역시 서로를 구분하지 않고 현장제어설비로 용어를 통일하여 설명한다.

전원공급판넬(110)은 제1 터널진입 차단설비(120) 및 제2 터널진입 차단설비(220) 각각에 구동을 위한 전원을 공급한다. 공급된 전원은 메인 전원으로서 제1 터널진입 차단설비(120) 및 제2 터널진입 차단설비(220) 각각에 공급되고, 또한 제1 터널진입 차단설비(120) 및 제2 터널진입 차단설비(220) 각각에 저장된다. 비상시 제1 터널진입 차단설비(120) 및 제2 터널진입 차단설비(220) 각각에 저장된 전원은 서브 전원으로서 제1 터널진입 차단설비(120) 및 제2 터널진입 차단설비(220) 각각의 동작을 위한 전원으로서 이용된다.

통합제어설비(140)는 유선 방식 및 무선 방식으로 제1 터널진입 차단설비(120) 및 제2 터널진입 차단설비(220) 각각으로부터 감시를 위한 감시 데이터를 수신하고, 제1 터널진입 차단설비(120) 및 제2 터널진입 차단설비(220) 각각에는 동작 제어를 위한 제어 데이터를 유선 방식 및 무선 방식으로 송신한다.

도 3은 도 2에 도시된 터널진입차단 시스템의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 블록도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 터널진입차단 시스템은 전원공급판넬(110), 터널진입 차단설비(120), 현장제어설비(130) 및 통합제어설비(140)를 포함한다. 설명의 편의를 위해 상행선 도로가 관통하는 터널의 입구측에 배치 가능한 터널진입 차단설비(120) 및 현장제어설비(130)를 도시하고, 하행선 도로가 관통하는 터널의 입구측에 배치 가능한 터널진입 차단설비 및 현장제어설비에 대한 도시는 생략한다.

전원공급판넬(110)은 전원을 터널진입 차단설비(120) 및 현장제어설비(130)에 제공한다.

터널진입 차단설비(120)는 차단막(121a), 모터(121b), 경광등(122), 사이렌장치(123), 연기발생부(124), 조명부(125), CCTV(126), 화재감지센서(127), 풍도계(128), 조도 센서(129a) 및 안개 센서(129b)를 포함한다.

구체적으로, 차단막(121a)은 회전봉(미도시)에 감겨진다. 회전봉의 일측은 제1 지지부재에 의해 지지되면서 회전하고, 회전봉의 타측은 제2 지지부재에 의해 지지되면서 회전된다. 차단막(121a)의 일측, 특히, 상단이나 정면 등의 최측면에는 진입차량의 운전자들에게 경고에 대한 시선 유도를 위하여, 발광체를 포함하는 경광등(122)이나 경고음을 발하는 사이렌장치(123)가 더욱 구성될 수도 있다. 차단막(121a)은 그 재질을 그물 재질로 구성하도록 할 수 있다. 이는 차단막(121a)의 크기에 의해서 통상의 바람에도 펄럭임이 발생할 수 있으며, 이러한 펄럭임이 심한 경우 진입하는 차랑에게 효과적으로 경고의 표시를 전달할 수 없기 때문이다. 차단막(121a)에 새겨진 경고문고는 형광색의 글씨로 구성하여 시인성(시안성)을 보다 강화하는 것이 바람직하다.

모터(121b)는 상기 회전봉의 일단부에 연결되어 차단막(121a)의 승강을 위해 회전봉을 정회전 또는 역회전시킨다. 모터(121b)는 구동축의 일단에 연결되고 인버터를 포함할 수 있다. 인버터는 통상의 그것이면 충분하며 인입되는 전원을 이용하여 회전방향과 등속 및 가속 운동 등을 제어할 수 있는 것이면 충분하다.

경광등(122)은 터널 진입을 경고하기 위해 단속적 광을 출력한다. 경광등(122)은 차단막(121a)에 부착될 수도 있고, 터널진입차단 시스템의 지지대에 부착될 수도 있다. 상기 지지대는 터널의 진입로에 폭방향으로 장착된 통상적인 구조물로서, 터널 진입로의 도로변에 일정간격을 두고 배치된 다수개의 기둥부재, 및 상기 기둥부재들의 사이에 수평방향으로 구성되어 상기 기둥부재를 상호 연결하는 가로부재로 이루어진다. 이때, 상기 지지대는 터널의 구조에 따라 다양한 형태로 구성할 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

사이렌장치(123)는 터널 진입을 경보하기 위해 음향을 출력한다. 사이렌장치(123)는 차단막(121a)에 부착될 수도 있고, 터널진입차단 시스템의 지지대에 부착될 수도 있다.

연기발생부(124)는 터널 외부에 배치되어 현장제어설비(130)의 제어에 따라 연기를 발생시킨다. 연기발생부(124)는 야간용 연기를 발생하는 야간용 연기발생기 및 주간용 연기를 발생하는 주간용 연기발생기를 포함할 수 있다. 야간용 연기는 태양광이 존재하지 않는 관계로 컬러의 조합으로 밝은 색을 가질 수 있다. 주간용 연기는 태양광이 존재하는 관계로 컬러의 조합으로 어두운 색을 가질 수 있다. 일례에서 야간용 연기발생기 및 주간용 연기발생기는 터널진입차단 시스템의 지지대에 부착될 수 있다. 다른 예에서, 야간용 연기발생기 및 주간용 연기발생기는 도로나 도로에 근접하는 영역에 매몰될 수도 있다.

조명부(125)는 터널 외부에 배치되어 발생되는 연기를 비추도록 설정될 수 있다. 본 실시예에서, 조명부(125)는 조명광을 측향으로 출사하는 측향 조명장치 및 조명광을 상향으로 출사하는 상향 조명장치를 포함할 수 있다. 측향 조명장치 및 상향 조명장치는 터널진입차단 시스템의 지지대에 부착될 수 있다.

CCTV(126)는 터널 내에 배치되어 터널 내의 영상을 촬영하고 촬영된 영상을 현장제어설비(130)에 제공한다.

화재감지센서(127)는 터널 내에 배치되어 터널 내 화재 발생 여부를 감지하고 감지된 화재 발생 신호를 현장제어설비(130)에 제공한다.

풍도계(128)는 터널 외부에 배치되어 바람의 풍속을 측정하고 측정된 풍속 신호를 현장제어설비(130)에 제공한다. 풍도계(128)는 터널진입차단 시스템의 지지대에 부착될 수 있다.

조도 센서(129a)는 터널 외부에 배치되어 주변 조도를 감지하고 감지된 조도 감지 신호를 현장제어설비(130)에 제공한다. 조도 센서(129a)는 터널진입차단 시스템의 지지대에 부착될 수 있다.

안개 센서(129b)는 터널 외부에 배치되어 안개의 발생 여부를 감지하고 감지된 안개 감지 신호를 현장제어설비(130)에 제공한다. 안개 센서(129b)는 터널진입차단 시스템의 지지대에 부착될 수 있다.

현장제어설비(130)는 콘트롤러(131), 제1 이더넷 광컨버터(132), 이동통신모듈(133), 무정전 전원장치(Uninterruptible Power Supply, 이하 UPS)(134), 및 전원공급스위치(135)를 포함하고, 터널진입 차단설비(120)와 통합제어설비 간에 배치되어 운용될 수 있다.

구체적으로, 콘트롤러(131)는 터널진입 차단설비(120)에 구성되는 구성요소들과 양방향 연결되고, 제1 이더넷 광컨버터(132) 및 이동통신모듈(133)과 양방향 연결되어, 터널진입 차단설비(120)에 구성되는 구성요소들로부터 각종 감지신호(상태신호 포함)를 제1 이더넷 광컨버터(132) 및 이동통신모듈(133)에 제공한다. 또한 제1 이더넷 광컨버터(132)에서 제공되는 신호 또는 이동통신모듈(133)에서 제공되는 신호를 제공받아 내부적인 처리를 통해 터널진입 차단설비(120)에 구성되는 구성요소들 중 하나의 구성요소에 제어신호를 제공한다.

제1 이더넷 광컨버터(132)는 콘트롤러(131)와 통합제어설비 사이에 양방향 유선 연결되어, 콘트롤러(131)에서 제공되는 이더넷 신호를 광신호로 변환하여 유선라인을 통해 통합제어설비에 제공하거나 통합제어설비에서 제공되는 광신호를 이더넷 신호로 변환하여 콘트롤러(131)에 제공한다.

이동통신모듈(133)은 콘트롤러(131)와 통합제어설비 사이에 양방향 무선 연결되어, 콘트롤러(131)부터 제공되는 감지신호를 통합제어설비에 제공하고, 통합제어설비에서 제공되는 제어신호를 콘트롤러(131)에 제공한다.

UPS(134)는 전원공급판넬(110)로부터 제공되는 전원을 저장한다.

전원공급스위치(135)는 메인전원공급부(미도시)에서 공급되는 전원이 차단된 것으로 체크되면, UPS(134)에 저장된 전원을 콘트롤러(131), 제1 이더넷 광컨버터(132), 및 이동통신모듈(133)에 제공한다.

통합제어설비는 전원공급판넬(110)로부터 제공되는 전원에 기초하여 동작하고, 소방설비(142), PC(144), 광분배함(146), 및 스마트폰(148)을 포함하고 현장제어설비(130)에서 이격된 위치의 관리동에 배치되어 운용될 수 있다.

구체적으로, 소방설비(142)는 터널진입 차단설비(120)를 통해 화재가 감지됨에 따라 화재신호를 출력하고 발생된 화재진압을 위한 동작을 수행한다. 예를 들어, 소방설비(142)는 화재가 감지됨에 따라 관리동내에 사이렌 등을 통해 화재 알림을 처리하고, 연결된 소방서에 화재발생신고를 접수하는 등의 동작을 수행한다.

PC(144)는 관리자의 조작을 위한 제어프로그램(도면부호 미부여)을 탑재하고 관리자에게 터널 진입차단 시스템의 상태 확인을 위한 화면과 동작 제어를 위한 화면을 제공한다. 관리자는 제공되는 화면을 통해 터널 진입차단 시스템의 상태를 확인할 수 있고, 터널 진입차단 시스템의 동작을 제어할 수 있다.

광분배함(146)은 제2 이더넷 광컨버터(도면부호 미부여)를 포함하고, 현장제어설비(130)의 제1 이더넷 광컨버터(132)에 양방향 유선 연결된다. 통상적으로, 제1 이더넷 광컨버터(132)와 제2 이더넷 광컨버터는 TCP/IP 프로토콜을 통해 관리 데이터 및 제어 데이터를 송수신한다.

스마트폰(148)은 관리자의 조작을 위한 제어프로그램(도면부호 미부여)을 탑재하고 관리자에게 터널 진입차단 시스템의 상태 확인을 위한 화면과 동작 제어를 위한 화면을 제공한다. 즉, 스마트폰(148)은 이동통신모듈(133)과 무선 연결되어 이동통신모듈(133)로부터 감시를 위한 감시 데이터를 수신하고 터널진입 차단설비(120)의 동작 제어를 위한 제어 데이터를 이동통신모듈(133)에 제공한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터널진입차단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 제1 현장제어설비(130)는 전원공급판넬(110)에서 제공되는 메인 전원을 수신한다(단계 S110). 수신된 메인 전원은 UPS(134)에 저장되고, 제1 현장제어설비(130)의 동작을 위한 전원으로 이용된다.

이어, 콘트롤러(131)는 CCTV(126), 화재감지센서(127) 등을 이용하여 터널 내 상태를 감지한다(단계 S112).

이어, 콘트롤러(131)는 메인 전원의 차단 여부를 체크한다(단계 S120).

단계 S120에서 메인 전원이 차단된 것으로 체크되면 UPS(134)로부터 서브 전원을 수신한다(단계 S122).

단계 S120에서 메인 전원이 차단되지 않은 것으로 체크되거나 단계 S122를 수행한 후, 콘트롤러(131)는 터널 내 CCTV 영상이 수신되는지의 여부를 체크한다(단계 S130).

단계 S130에서 CCTV 영상이 수신되는 것으로 체크되면 콘트롤러(131)는 제1 이더넷 광컨버터(132)를 이용하여 CCTV 영상을 광신호 및 무선신호로 각각 변환 및 송신한다(단계 S132).

단계 S130에서 CCTV 영상이 수신되지 않은 것으로 체크되거나 단계 S132를 수행한 후, 콘트롤러(131)는 관리자측으로부터 제어신호가 수신되는지의 여부를 체크한다(단계 S140). 상기한 제어신호는 제1 이더넷 광컨버터(132)를 경유하여 콘트롤러(131)에 제공될 수도 있고, 이동통신모듈(133)를 경유하여 콘트롤러(131)에 제공될 수도 있다.

단계 S140에서 관리자측으로부터 제어신호가 수신되는 것으로 체크되면 콘트롤러(131)는 수신된 제어신호에 따라 터널진입 차단설비를 제어한다(단계 S142).

단계 S140에서 관리자측으로부터 제어신호가 수신되지 않은 것으로 체크되거나 단계 S142를 수행한 후, 콘트롤러(131)는 터널 내 통행불가 신호가 수신되는지의 여부를 체크하여(단계 S150), 터널 내 통행불가 신호가 수신되지 않은 것으로 체크되면 단계 S110으로 피드백한다.

단계 S150에서 터널 내 통행불가 신호가 수신되는 것으로 체크되면 콘트롤러(131)는 풍도계(128)에 의해 감지된 풍속에 따른 터널 진입 차단을 경고한다(단계 S152).

단계 S152에 이어, 콘트롤러(131)는 터널 내 통행불가 상태가 종료되었는지의 여부를 체크하여(단계 S160), 터널 내 통행불가 상태가 미종료된 것으로 체크되면 단계 S152로 피드백한다.

단계 S160에서 터널 내 통행불가 상태가 종료된 것으로 체크되면 콘트롤러(131)는 터널진입 차단설비를 리셋한 후(단계 S162), 단계 S110으로 피드백한다.

도 5는 도 4에 도시된 풍속에 따른 터널 진입 차단 경고 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 단계 S150에서 차량들이 통과하는 터널 내에서 화재나 교통사고 발생 또는 교통사고 발생 등으로 체크되면, 콘트롤러(131)는 감지된 풍속과 기 저장된 풍속-임계치를 비교한다(단계 S220). 상기 풍속-임계치는 차단막이 하강되었을 때 파손될 수 있는 정도의 풍속을 의미하며, 관리자에 의해 설정이 가능하다.

단계 S220에서 감지된 풍속이 상기 풍속-임계치를 미초과하는 것으로 체크되면, 콘트롤러(131)는 차량진입의 차단을 경고하는 문구 등이 인쇄된 차단막을 하강시킨다(단계 S222).

단계 S220에서 감지된 풍속이 상기 풍속-임계치를 초과하는 것으로 체크되면, 콘트롤러(131)는 터널진입 차단경보의 이중화 시스템의 주변 조도를 조도 센서(129a)를 통해 감지한다(단계 S230).

콘트롤러(131)는 단계 S230에서 감지된 조도가 기 저장된 조도-임계치를 초과하는지의 여부를 체크한다 (단계 S240). 상기 조도-임계치는 관리자에 의해 설정이 가능하다.

단계 S240에서 감지된 조도가 조도-임계치를 미초과하는 것으로 체크되면, 콘트롤러(131)는 야간용 연기 발생기, 조명광을 측향으로 출사하는 측향 조명장치, 및 조명광을 상향으로 출사하는 상향 조명장치를 작동시킨다(단계 S242). 이에 따라, 비록 차단막은 하강되지 않으나 야간용 연기를 발생시켜 터널 내에서 긴급한 상황이 발생되었음을 터널에 진입하려는 차량들에게 경고 알림 처리를 수행하고 부가적으로 상기 상향 조명장치의 작동을 통해 야간용 연기가 보다 잘 시인될 수 있도록 연기를 비추고, 또한 상기 측향 조명장치의 작동을 통해 서로 마주하는 측면에서 발생되는 야간용 연기가 보다 잘 시인될 수 있도록 연기를 비춘다.

단계 S240에서 감지된 조도가 상기 조도-임계치를 초과하는 것으로 체크되면, 콘트롤러(131)는 안개 센서(129b)를 통해 안개 감지 여부를 체크한다(단계 S252).

단계 S252에서 안개가 미감지되는 것으로 체크되면, 콘트롤러(131)는 주간용 연기 발생기를 작동시킨다(단계 S260).

단계 S252에서 안개가 감지되는 것으로 체크되면, 콘트롤러(131)는 감지된 안개와 기 저장된 안개-임계치를 비교한다(단계 S270). 상기 안개-임계치는 관리자에 의해 설정이 가능하다.

단계 S270에서 감지된 안개가 상기 안개-임계치보다 큰 것으로 체크되면, 단계 S242의 동작을 수행한다.

단계 S270에서 감지된 안개가 상기 안개-임계치보다 작거나 같은 것으로 체크되면, 콘트롤러(131)는 상기 야간용 연기 발생기를 작동시킨다(단계 S272).

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면 전원공급판넬로부터 제공되는 전원을 저장하는 무정전 전원장치와 콘트롤러에 연결된 이동통신모듈을 터널진입 차단설비에 전원을 공급하고 이를 제어하는 현장제어설비에 구비하여 전원 라인 및 데이터 라인 각각을 이중화함으로써 화재 발생 등에 의해 메인 전원이나 유선을 통한 감시 데이터 및 제어 데이터가 정상적으로 공급되지 않을 때 상기 무정전 전원장치 및 이동통신모듈을 통해 공급되도록 하여 터널에 화재 발생 등에 대비할 수 있다.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 관리동 20 : 제1 통행제한설비
30 : 제2 통행제한설비 110 : 전원공급판넬
120 : 제1 터널진입 차단설비 121a : 차단막
121b : 모터 122 : 경광등
123 : 사이렌장치 124 : 연기발생부
125 : 조명부 126 : CCTV
127 : 화재감지센서 128 : 풍도계
129a : 조도 센서 129b : 안개 센서
130 : 제1 현장제어설비 131 : 콘트롤러
132 : 제1 이더넷 광컨버터 133 : 이동통신모듈
134 : 무정전 전원장치(UPS) 135 : 전원공급스위치
220 : 제2 터널진입 차단설비 230 : 제2 현장제어설비
140 : 통합제어설비 142 : 소방설비
144 : PC 146 : 광분배함
148 : 스마트폰

Claims

전원공급판넬;
회전봉에 감겨진 차단막과, 상기 차단막의 승강을 위해 상기 회전봉을 정회전 또는 역회전시키는 모터를 포함하는 터널진입 차단설비;
상기 전원공급판넬에서 제공되는 메인 전원에 기초하여 동작하고, 상기 터널진입 차단설비에 연결된 콘트롤러와, 상기 콘트롤러에 연결된 제1 이더넷 광컨버터와, 상기 전원공급판넬로부터 제공되는 전원을 저장하는 무정전 전원장치(Uninterruptible Power Supply, 이하 UPS)와, 상기 콘트롤러에 연결된 이동통신모듈을 포함하는 현장제어설비; 및
상기 전원공급판넬로부터 제공되는 메인 전원에 기초하여 동작하고, 상기 제1 이더넷 광컨버터에 TCP/IP으로 연결된 광분배함과, 상기 이동통신모듈과 무선 연결되어 상기 이동통신모듈로부터 감시를 위한 감시 데이터를 수신하고 상기 터널진입 차단설비의 동작 제어를 위한 제어 데이터를 상기 이동통신모듈에 제공하는 스마트폰을 포함하는 통합제어설비를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널진입차단 시스템.
제1항에 있어서, 상기 콘트롤러는 풍속에 기초하여 차단막을 이용한 차단경보 동작 또는 연기 및 조명을 이용한 차단경보 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 터널진입차단 시스템.
제2항에 있어서, 상기 터널진입 차단설비는,
바람의 풍속을 감지하고, 감지된 풍속신호를 상기 콘트롤러에 감지된 풍속을 제공하는 풍도계;
터널진입을 경고하기 위해 상기 콘트롤러의 제어에 의해 조명광을 출사하는 조명부; 및
상기 콘트롤러의 제어에 의해 연기를 발생하는 연기발생장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널진입차단 시스템.
제3항에 있어서, 상기 조명부는,
터널진입을 경고하기 위해 조명광을 도로면을 기준으로 상향으로 출력하는 상향 조명장치; 및
터널진입을 경고하기 위해 조명광을 도로면을 기준으로 측향으로 출력하는 측향 조명장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널진입차단 시스템.
제3항에 있어서, 상기 터널진입 차단설비는,
조도를 감지하고, 감지된 조도신호를 상기 콘트롤러에 제공하는 조도 센서; 및
안개를 감지하고, 감지된 안개신호를 상기 콘트롤러에 제공하는 안개 센서를 더 포함하고,
상기 콘트롤러는, 상기 조도 센서에 의해 감지된 조도가 조도-임계치를 초과하는 것으로 체크되고, 상기 안개 센서를 통해 안개가 감지됨에 따라, 감지된 안개가 안개-임계치를 초과하는 것으로 체크되면, 상기 연기발생기 및 상기 조명부를 작동시키는 것을 특징으로 하는 터널진입차단 시스템.
제5항에 있어서, 상기 콘트롤러는 상기 조도 센서를 통해 감지된 조도가 상기 조도-임계치를 초과하는 것으로 체크되고, 상기 안개 센서를 통해 안개가 미감지되는 것으로 체크되면, 상기 연가발생기를 작동시키는 것을 특징으로 하는 터널진입차단 시스템.
제5항에 있어서, 상기 콘트롤러는, 상기 조도 센서를 통해 감지된 조도가 상기 조도-임계치를 미초과하는 것으로 체크되면 상기 연기발생기 및 상기 조명부를 작동시키는 것을 특징으로 하는 터널진입차단 시스템.
제5항에 있어서, 상기 콘트롤러는 상기 안개 센서를 통해 안개가 미감지됨에 따라, 상기 연기발생기를 작동시키는 것을 특징으로 하는 터널진입차단 시스템.
제5항에 있어서, 상기 콘트롤러는, 감지된 안개가 상기 안개-임계치를 미초과하는 것으로 체크되면, 상기 연기발생기를 작동시키는 것을 특징으로 하는 터널진입차단 시스템.
제1항에 있어서, 상기 현장제어설비는 전원공급스위치를 더 포함하고,
상기 전원공급스위치는 상기 전원공급판넬에서 공급되는 메인 전원이 차단되면 상기 UPS에 저장된 서브 전원을 상기 콘트롤러, 상기 제1 이더넷 광컨버터 및 상기 이동통신모듈에 공급하는 것을 특징으로 하는 터널진입차단 시스템.
(a) 전원공급판넬로부터 메인 전원을 수신하는 단계;
(b) 터널 내 통행불가 상태 여부를 감지하는 단계;
(c) 상기 메인 전원의 차단 여부를 체크하는 단계;
(d) 상기 메인 전원이 차단된 것으로 체크되면, 상기 전원공급판넬에서 제공된 전원을 저장하는 무정전 전원장치(Uninterruptible Power Supply, 이하 UPS)로부터 서브 전원을 수신하는 단계;
(e) 터널 내 CCTV 영상의 수신 여부를 체크하는 단계;
(f) 상기 CCTV 영상이 수신되는 것으로 체크되면, 수신된 CCTV 영상을 광신호 및 무선신호로 각각 변환하여 통합제어설비에 송신하는 단계;
(g) 상기 통합제어설비의 관리자측 컴퓨터 또는 스마트폰으로부터 터널진입 차단설비의 동작 제어를 위한 제어신호의 수신 여부를 체크하는 단계; 및
(h) 상기 제어신호가 수신되는 것으로 체크되면, 수신된 제어신호에 따라 상기 터널진입 차단설비를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널진입차단 방법.
제11항에 있어서,
(i) 터널 내 통행불가 상태의 발생에 따라 발생되는 통행불가 신호의 수신 여부를 체크하는 단계; 및
(j) 상기 통행불가 신호가 수신되는 것으로 체크되면, 풍속에 기초하여 터널진입 차단을 경고하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널진입차단 방법.
제12항에 있어서, 상기 단계(j)는,
(j-1) 감지된 풍속과 풍속-임계치를 비교하는 단계;
(j-2) 감지된 풍속이 상기 풍속-임계치를 미초과하는 것으로 체크되면, 차단막을 하강시키는 단계;
(j-3) 감지된 풍속이 상기 풍속-임계치를 초과하는 것으로 체크되면, 감지된 주변 조도를 감지하는 단계;
(j-4) 감지된 주변 조도가 조도-임계치를 미초과하는 것으로 체크되면, 야간용 연기 발생기, 조명광을 측향으로 출사하는 측향 조명장치, 및 조명광을 상향으로 출사하는 상향 조명장치를 작동시키는 단계; 및
(j-5) 감지된 주변 조도가 상기 조도-임계치를 초과하는 것으로 체크되면, 주간용 연기 발생기를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널진입차단 방법.
제13항에 있어서, 상기 단계(j)는,
(j-6) 상기 감지된 주변 조도가 상기 조도-임계치를 초과하는 것으로 체크되면, 안개 감지 여부를 체크하는 단계;
(j-7) 안개가 미감지되는 것으로 체크되면, 주간용 연기 발생기를 작동시키는 단계;
(j-8) 안개가 감지되는 것으로 체크되면, 감지된 안개와 안개-임계치를 비교하는 단계; 및
(j-9) 감지된 안개가 상기 안개-임계치보다 작은 것으로 체크되면, 상기 야간용 연기 발생기, 상기 측향 조명장치 및 상기 상향 조명장치를 작동시키는 단계; 및
(j-10) 감지된 안개가 상기 안개-임계치보다 크거나 같은 것으로 체크되면, 상기 야간용 연기 발생기를 작동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널진입차단 방법.
제11항에 있어서,
(k) 터널 내 통행불가 상태의 종료 여부를 체크하는 단계;
(l) 터널 내 통행불가 상태가 종료로 체크되면, 상기 터널진입 차단설비를 리셋한 후 단계(a)로 피드백하는 단계; 및
(m) 터널 내 통행불가 상태가 미종료로 체크되면, 단계(j)로 피드백하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널진입차단 방법.